Ретроклокинг: разгоняем процессоры Intel в исполнении Socket 478 или Northwood, Prescott и Gallatin

Oглaвлeниe

Вступлeниe

Лaбoрaтoрия прoдoлжaeт цикл стaтeй o рeтрoклoкингe. В прeдыдущиx мaтeриaлax былo мнoгo скaзaнo o прoцeссoрax AMD Athlon 64 FX, нaстaлo врeмя срaвнить иx с лучшими прeдстaвитeлями Intel Pentium 4 в кoнструктивe Socket 478.

В нoвoм тeстирoвaнии будут учaствoвaть сaмый быстрый Northwood с чaстoтoю 3.4 ГГц, Prescott с чaстoтoю 3.2 ГГц и Pentium 4 Extreme Edition нa ядрe Gallatin, дoпoлнитeльнo рaзoгнaнный свышe 4 ГГц.

Ктo жe в итoгe oкaжeтся быстрee? Нoвaя пo тeм врeмeнaм, нo oднoпoтoчнaя aрxитeктурa лучшиx прeдстaвитeлeй AMD или двa виртуaльныx пoтoкa «Экстрeмaльнoгo» Intel? Oбo всeм этoм дaлee в стaтьe.

Нeмнoгo истoрии

Oснoвнoe прoтивoстoяниe кoнкурирующиx рeшeний вeдущиx чипмeйкeрoв нaкaлилoсь oсeнью 2003 гoдa, кoгдa AMD пeрвoй прeдстaвилa в сентябре революционный 64-х битный процессор для энтузиастов Athlon 64 FX-51, а Intel в начале ноября того же года продемонстрировала миру свой первый «экстремальный» вариант знакомого всем Pentium 4.

Обе новинки заняли новую, до этого момента незанятую нишу процессоров для энтузиастов и экстремалов с входным билетом стоимостью $999, хотя рекомендованная стоимость «экстремального» CPU Intel в партиях от 100 штук равнялась $740.

Правда, сейчас такими ценами уже никого не удивить. Самый первый представитель «экстремальной» серии процессоров Intel был хорошо замаскированным серверным Intel Xeon с ядром Gallatin. Данное ядро в свою очередь было переработанным ядром Northwood степпинга M0 с кэш-памятью третьего уровня объемом 2 Мбайт. Лишние 2 Мбайт кэш-памяти третьего уровня увеличили транзисторный пакет ЦП с 55 миллионов до 178 миллионов штук.

Впрочем, и AMD Athlon 64 FX-51 был по своей сути серверным Opteron, наделенным свободным множителем.

С другой стороны, первый Pentium 4 Extreme Edition (3.2 ГГц) на один гигагерц по частоте обгонял конкурента и не обладал свободным множителем. Многие, возможно, удивятся этому, поскольку уже привыкли к тому, что старшие модели CPU Intel предоставляют эту эксклюзивную фишку, но в данном случае фишками были кэш третьего уровня и жестко зафиксированный множитель 16х. А свободный множитель у экстремальных моделей Pentium появится только через пару поколений.

Если к Northwood пользователи систем на базе Socket 478 привыкли, то от анонса новых Pentium 4, производившихся по более тонкому техпроцессу — 90 нм, и получивших вдвое увеличенный объем кэш-памяти второго уровня, ждали большего. Ходили даже слухи, что новое ядро Prescott изменит модельный индекс Pentium 4 на Pentium 5. Но этого не произошло. Хотя дизайн ядер Northwood и Prescott коренным образом отличался друг от друга, несмотря на то, что принадлежали они к единой микроархитектуре NetBurst.

Основные новшества, реализованные в ядре Prescott, были следующие: перевод производства кристаллов на техпроцесс 90 нм, увеличенная длина конвейера с 20 до 31 стадий, вдвое увеличенные кэши (L1 — с 8 до 16 Кбайт, L2 — с 512 до 1024 Кбайт).

Но это было еще не все. Блок предсказания переходов был модифицирован на увеличение производительности, усовершенствована логика работы кэша L1 по предварительной выборке данных, добавлены новые инструкции SSE3, произведена оптимизация отдельных блоков процессора, улучшена работа технологии Hyper-Threading и включены другие улучшения.

С появлением самых первых Pentium 4 на ядре Prescott (самая младшая модель работала на частоте 2667 МГц) пользователи сразу же назвали данное семейство «печками», ведь, несмотря на одинаковую тактовую частоту по сравнению с Northwood и уменьшенное напряжение на ядре CPU, процессоры на новом ядре нагревались намного сильнее, обгоняя даже Pentium 4 Extreme Edition.

В первых обзорах новых процессоров авторам приходилось с лупой выискивать «возросшую» производительность, которая размазывалась по дополнительным 11-ти стадиям конвейера. Но весомый плюс у Prescott все же был — он лучше разгонялся по частоте на фоне предшествующих коллег по Socket 478.

Выбор компонентов

Для подобравшейся троицы Northwood, Prescott и Gallatin, а также топового конкурента AMD Athlon 64 FX необходимо выбрать подходящую платформу. Чтобы не падать в грязь лицом и не отставать от «зеленого» лагеря, выбор сводился к материнским платам на основе чипсета Intel 875P (или Canterwood).

Данный чипсет являлся самым передовым и технологичным среди всего, что доступно для Socket 478. В отличие от остальных решений, он обеспечивал поддержку 800-мегагерцовой системной шины и двухканального доступа к памяти стандарта DDR400. А реализованная в чипсете i875P технология Intel PAT (Performance Acceleration Technology) давала выигрыш в производительности 2–5% по сравнению с младшим чипсетом i865P (Springdale).

Естественно, поддерживался стандарт AGP 8X для современных на то время видеокарт, а также новая шина под названием CSA (Communication Streaming Architecture), которая была предназначена для подключения высокоскоростных сетевых микросхем, таких как Gigabit Ethernet. При этом системные платы на чипсете i875P были недешевы, ввиду поддержки вышеуказанных технологий, а также сложной разводки и необходимости шестислойного дизайна PCB.

В моем распоряжении оказались две материнских платы: ASUS P4C800-E Deluxe и Abit IC7-G. При выборе основного орудия разгона рука тянулась к модели ASUS, но в итоге я остановился на Abit из-за ее большей привлекательности и былой славы, как одного из величайших оверклокерских брендов. Достаточно взглянуть на оба варианта и все станет ясно:

А вот и Abit IC7-G собственной персоной:

При взгляде на фото видно, что инженеры Abit знали толк в своем деле, хотя лучшей можно назвать Abit IC7-MAX3 с фирменной системой охлаждения OTES, но ее найти теперь крайне сложно.

Материнская плата была выбрана, осталось дело за оперативной памятью. Так как BIOS Abit IC7-G дает возможность выставить максимальное напряжение для DDR памяти первого поколения как 1.80 В, то скоростную оперативную память на микросхемах Winbond BH-5 смысла устанавливать нет. Тут надо отметить, что даже у Abit IC7-MAX3 этот параметр равен 3.2 В, что также не дает возможность раскрыть весь потенциал данных планок.

Но поскольку у меня есть замечательный альтернативный комплект памяти на Samsung TCCD стандарта DDR600 (производства A-DATA), то мучиться с выбором не пришлось.

О данной оперативной памяти и наиболее скоростных моделях DDR первого поколения немного подробнее можно прочесть в моей записи на «Персональных страницах».

В качестве видеокарты выступает AGP вариант GeForce 6800 Ultra, выпущенный Gainward, с медным основанием системы охлаждения и объемом набортной памяти 256 Мбайт.

В качестве конкурирующей платформы было решено остановиться на материнской плате ASUS SK8V на чипсете VIA K8T800, как более скоростном решении для Socket 940.

Подробнее о ней и экспериментах, которые с ней связаны, можно прочитать здесь.

Тестовый стенд

Основные компоненты системы

Процессоры:

  • Intel Pentium 4, 3.4 ГГц «Northwood», D1;
  • Intel Pentium 4, 3.2 ГГц » Prescott», E0;
  • Intel Pentium 4 Extreme Edition, 3.2 ГГц «Gallatin», M0;
  • AMD Athlon 64 FX-51, 2,2 ГГц, С0;
  • AMD Athlon 64 FX-53, 2,4 ГГц, СG.

Материнская плата:

  • Abit IC7-G, чипсет Intel 875P;
  • ASUS SK8V, чипсет VIA K8T800.

Оперативная память:

  • A-DATA Vitesta DDR600, 512 Мбайт х2 (PC3200) CL=2.5.

Видеокарта:

  • Gainward GeForce 6800 Ultra AGP 256 Мбайт (Forceware 81.85).

Программное обеспечение

Тестирование проводилось в Windows XP XP SP3 с помощью следующего ПО:

  • Super Pi mod. 1.5XS (задача 1M);
  • PiFast v. 4.1;
  • wPrime v. 1.43;
  • HWBOT Prime v. 0.8.3;
  • WinRAR x86 v. 5.40;
  • Cinebench 2003;
  • PCMark 2004 v. 1.30;
  • PCMark 2005 v. 1.20;
  • 3DMark 2001 SE Pro b330;
  • 3DMark 2003 v. 3.6.1;
  • 3DMark 2005 v. 1.3.1;
  • AIDA64 5.50.3600;
  • Doom III;
  • Far Cry.

Разгоняем Northwood, Prescott и Gallatin

В качестве основной воздушной системы охлаждения использовался классический кулер — Thermaltake Big Typhoon. Разгон производился с помощью утилиты SetFSB.

Практически никаких сложностей в процессе разгона не возникло, все три испытуемых процессора на различных ядрах демонстрировали волю к победе, но с разной степенью упорства.

Самый быстрый 3.4 ГГц Northwood в многочисленных попытках в итоге покорил частоту 4002 МГц. Это, естественно, скриншотная частота, на большее данный экземпляр при использовании воздушного охлаждения был не способен. Полную стабильность 130 нм ядро Pentium 4 сохраняло на частоте 3.8 ГГц.

Следующий испытуемый, 3.2 ГГц Prescott, продемонстрировал в аналогичных условиях уже 4276 МГц в режиме максимальной валидации. Чувствуется, что более тонкий 90 нм техпроцесс положительным образом сказался на частотном потенциале процессора.

А вот с Intel Pentium 4 Extreme Edition с частотою 3.2 ГГц разгон вышел хуже, чем у Northwood». Видимо, 123 миллиона транзисторов, составляющих кэш-память 3-го уровня, все вместе не очень желали трудиться на повышенных частотах. И сторонняя помощь позволила в итоге получить итоговый скриншот на частоте 3767 МГц.

Не достигнув частоты 3.8 ГГц, Pentium 4 Extreme Edition смог лишь на частоте 3600 МГц при использовании воздушного охлаждения сохранять железобетонную стабильность.

Осталось выяснить, чьи гигагерцы лучше или быстрее. Northwood — 3.8 ГГц, Prescott — 3.9 ГГц, Northwood степпинга M0 с кэш-памятью 2 Мбайт третьего уровня — 3.6 ГГц. Результат сравнения будет ниже, но я не мог не прибегнуть к экстремальному разгону «экстремального» Intel.

Когда испаритель был водружен над процессором, и температура ядра опустилась ниже 20 градусов Цельсия, тестовому экземпляру Gallatin предоставили еще один шанс.

После пары десятков попыток я смог получить результат в 4263 МГц. При этом даже увеличение напряжения до 1.95 В не приносило прироста тактовой частоты ни на один МГц. Предел был достигнут.

Получается, что обычный Prescott при использовании воздушного охлаждения разгоняется лучше своего старшего брата с задранным в потолок Vcore и охлаждением ниже нуля. Вот такая арифметика.

А Pentium 4 Extreme Edition при минусовой температуре сохранял стабильность на частоте 4100 МГц. Это уже более красивая цифра, которая будет противостоять частоте 3000 МГц ровно, принадлежащей разогнанному при температуре ниже нуля AMD Athlon 64 FX-53 на Socket 940.

На стороне процессоров AMD более прогрессивная архитектура с одним мегабайтом кэш- памяти второго уровня, на стороне Intel — более емкий кэш третьего уровня и Hyper Threading. И, конечно же, «лишние» 1.1 ГГц тактовой частоты : D

Комментирование и размещение ссылок запрещено.

Комментарии закрыты.