Сравнение intel atom и intel pentium
Аналогично версии R11.5 производит рендеринг помещения. Многопоточный тест, результат в баллах.
Intel Pentium 4 EE 3.46
Cinebench 15 (64-бит) Однопоточный тест
Аналогично версии R11.5 производит рендеринг помещения. однопоточный тест, результат в баллах.
Intel Pentium 4 EE 3.46
Geekbench 4.0 (64-бит) Мультипоточный тест
Итоговый балл Multi-Core Score
Intel Pentium 4 EE 3.46
Geekbench 4.0 (64-бит) Однопоточный тест
Итоговый балл Single-Core Score
Intel Pentium 4 EE 3.46
X264 HD 4.0 Pass 1
Обработка видео с постоянной скоростью Кадров/с (FPS)
Intel Pentium 4 EE 3.46
X264 HD 4.0 Pass 2
Обработка видео с переменной скоростью Кадров/с (FPS)
Intel Pentium 4 EE 3.46
Графические тесты, поиск пути, и игровая физика - результат в баллах (Устаревший бенчмарк)
Intel Pentium 4 EE 3.46
Замерялась скорость сжатия Кб/с
Intel Pentium 4 EE 3.46
Наглядное сравнение основных параметров
Год выхода
Intel Atom 330 2008 г
Intel Pentium 4 EE 3.46 2004 г
Число ядер
Intel Atom 330 2 ядра
Intel Pentium 4 EE 3.46 1 ядро
Число потоков
Intel Atom 330 4 потока
Intel Pentium 4 EE 3.46 2 потока
Тактовая частота
Intel Atom 330 1600 МГц
Intel Pentium 4 EE 3.46 3460 МГц
Частота авторазгона
Intel Atom 330 Нет данных
Intel Pentium 4 EE 3.46 Нет данных
Техпроцесс
Intel Atom 330 45 Нм
Intel Pentium 4 EE 3.46 130 Нм
Число транзисторов
Intel Atom 330 94 млн
Intel Pentium 4 EE 3.46 169 млн
TDP (Тепловыделение)
Intel Atom 330 8 Вт
Intel Pentium 4 EE 3.46 110.7 Вт
Температура ядра (макс)
Intel Atom 330 85.2 °C
Intel Pentium 4 EE 3.46 66 °C
Температура корпуса (макс)
Intel Atom 330 Нет данных
Intel Pentium 4 EE 3.46 Нет данных
Число каналов памяти
Intel Atom 330 Нет данных
Intel Pentium 4 EE 3.46 Нет данных
Скорость оперативной памяти
Intel Atom 330 Нет данных
Intel Pentium 4 EE 3.46 Нет данных
Число линий PCI Express
Intel Atom 330 Нет данных
Intel Pentium 4 EE 3.46 Нет данных
Размер кристалла
Intel Atom 330 Нет данных
Intel Pentium 4 EE 3.46 Нет данных
Кеш L1
Intel Atom 330 112 Кб
Intel Pentium 4 EE 3.46 24 Кб
Кеш L2
Intel Atom 330 1024 Кб
Intel Pentium 4 EE 3.46 2048 Кб
Кеш L3
Intel Atom 330 Нет данных
Intel Pentium 4 EE 3.46 Нет данных
Достоинства и преимущества обоих процессоров
| Intel Atom 330 | Intel Pentium 4 EE 3.46 |
|---|---|
| Две модели CPU от бренда intel | |
| Две модели появились примерно в одном временном промежутке | |
| Два процессора принадлежат к настольному сегменту | |
| Intel Atom 330 | Intel Pentium 4 EE 3.46 |
|---|---|
| Atom 330 принадлежит к семейству процессоров Atom | Pentium 4 EE 3.46 принадлежит к семейству процессоров Pentium |
| Архитектура ядра у процессора Atom 330 называется Diamondville | Архитектура ядра у процессора Pentium 4 EE 3.46 называется Gallatin |
| Intel Atom 330 работает на сокете BGA437 | Intel Pentium 4 EE 3.46 работает на сокете LGA775 |
| Данные по системной шине Intel Atom 330 - 533 MHz FSB | Данные по системной шине Intel Pentium 4 EE 3.46 - 1066 MHz FSB |
| Atom 330 сильно превосходит по части кол-ва ядер, 2 против 1 | Pentium 4 EE 3.46 сильно уступает в плане кол-ва ядер, 1 против 2 |
| Atom 330 уверенно обгоняет в плане кол-ва потоков, 4 против 2 | Pentium 4 EE 3.46 значительно уступает по части количества потоков, 2 против 4 |
| Atom 330 очень сильно отстает по части базовой частоты, 1600 МГц в сравнение с 3460 Мегагерц | Pentium 4 EE 3.46 уверенно обгоняет по части частоты, 3460 Мегагерц против 1600 Мегагерц у соперника Atom 330 |
| Atom 330 по части технологичности сильно превосходит, его техпроцесс составляет 45 нм, в сравнение с 130 нм у соперника Pentium 4 EE 3.46 | Pentium 4 EE 3.46 в меньшей степени технологичен, так как его технический процесс значительно больше и равен 130 нм |
| Atom 330 имеет намного меньше транзисторов, 94 млн против 169 миллионов | В процессоре Pentium 4 EE 3.46 значительно больше транзисторов, 169 миллионов против 94 млн |
| Atom 330 имеет серьезное преимущество в плане теплового выделения, его TDP ниже чем у конкурента и достигает 8 Ватт | Для Pentium 4 EE 3.46 потребуется более мощное охлаждение, т. к. его тепловое выделение равно 110.7 Ватт |
| Порог максимально возможной температуры ядер у Atom 330 намного выше и достигает 85.2 градусов. И это весомый аргумент | Порог возможной температуры ядер у Pentium 4 EE 3.46 равен 66 градусов. Не значительно уступает процессору Atom 330 |
| Atom 330 поддерживает архитекутру x64 | N/a |
| Кэш L1 у процессора Atom 330 значительно больше по сравнению с Pentium 4 EE 3.46 и равняется 112 Килобайт | Кеш L1 у CPU Pentium 4 EE 3.46 значительно меньше по сравнению с Atom 330 и равняется 24 Кб |
| Величина кеша второго уровня у процессора Atom 330 значительно меньше в сравнении с Pentium 4 EE 3.46 и равняется 1024 Килобайт | Кэш 2-го уровня у процессора Pentium 4 EE 3.46 намного больше в сравнении с Atom 330 и равняется 2048 Килобайт |
Сравнение инструкций и технологий
| Название технологии или инструкции | Intel Atom 330 | Intel Pentium 4 EE 3.46 | Краткое описание |
|---|---|---|---|
| Turbo Boost | - | Технология авторазгона Intel. |
| Название технологии или инструкции | Intel Atom 330 | Intel Pentium 4 EE 3.46 | Краткое описание |
|---|---|---|---|
| EIST (Enhanced Intel SpeedStep) | - | Усовершенствованная энергосберегающая технология Intel SpeedStep. | |
| Stop Grant state | - | Состояние энергосбережения. | |
| Sleep state | - | Состояние сна. | |
| AutoHalt state | - | Состояние автоматической остановки. |
| Название технологии или инструкции | Intel Atom 330 | Intel Pentium 4 EE 3.46 | Краткое описание |
|---|---|---|---|
| MMX (Multimedia Extensions) | Мультимедийные расширения. | ||
| SSE (Streaming SIMD Extensions) | Потоковое SIMD-расширение процессора. | ||
| SSE2 (Streaming SIMD Extensions 2) | Потоковое SIMD-расширение процессора 2. | ||
| SSE3 (Streaming SIMD Extensions 3) | - | Потоковое SIMD-расширение процессора 3. | |
| SSSE3 (Supplemental Streaming SIMD Extension 3) | - | Дополнительные расширения SIMD для потоковой передачи 3. | |
| EM64T (Extended Memory 64-bit Technology) | - | 64-битная технология расширенной памяти. | |
| NX (Execute disable bit) | - | Бит запрета исполнения. |
| Название технологии или инструкции | Intel Atom 330 | Intel Pentium 4 EE 3.46 | Краткое описание |
|---|---|---|---|
| TXT (Trusted Execution Technology) | - | Технология доверенного исполнения. | |
| EDB (Execute Disable Bit) | - | Выполнить бит отключения. |
| Название технологии или инструкции | Intel Atom 330 | Intel Pentium 4 EE 3.46 | Краткое описание |
|---|---|---|---|
| VT-x (Virtualization technology) | - | Технология виртуализации. | |
| VT-d (Virtualization Technology for Directed I/O) | - | Технология виртуализации для направленного ввода-вывода. |
| Название технологии или инструкции | Intel Atom 330 | Intel Pentium 4 EE 3.46 | Краткое описание |
|---|---|---|---|
| Hyper-Threading | Технология гиперпоточности. | ||
| SMM (System Management mode) | - | Режим системного управления. | |
| Dynamic FSB frequency switching | - | Динамическое переключение частоты FSB. | |
| DBS (Demand Based Switching) | - | Коммутация по запросу. |
Бенчмарки
Общий рейтинг быстродейтсвия
Рейтинг можно рассчитать согласно формулы, с учетом всех показателей : итоги тестирований во всех программах, технологии автоматического разгона, сокет, тактовая частота, год выхода, структура, инструкции, количество ядер, потоков, температурные данные, и многое другое. Результаты общего рейтинга показали что Atom 330 по большинству параметров превосходит своего соперника Pentium 4 EE 3.46. Модель Pentium 4 EE 3.46 в сравнении с конкурентом едва набирает 328.68 баллов.
PassMark CPU Mark
Почти все процессоры представленные на нашем сайте прошли тесты в PassMark. Это пожалуй самый известный бенчмарк-тестер на просторах интернета. В него входит широкий набор тестов для оценки производительности ПК, в частности CPU. Среди которых сжатие, вычисления с плавающей точкой, проверка расширенных инструкций, расчеты игровой физики, шифрование, целочисленные вычисления, однопоточные и мульти поточные тесты. В том числе возможно сравнить полученные результаты с остальными конфигурациями в общей базе. Performance Test показал явное преимущество процессора Atom 330 (371 балл) над Pentium 4 EE 3.46 (276 баллов). Pentium 4 EE 3.46 с оценкой 276 баллов, явно проигрывает в данном тесте.
Cinebench 10 (32 бит) Однопоточный тест
Работает под управлением систем Mac OS X, Windows. Существует возможность проверки мульти процессорных систем. Этот бенчмарк для тестирования видеокарт и процессоров к настоящему времени сильно устарел. Single-Core - в своем тесте использует всего лишь один поток для рендеринга и одно ядро. Используется метод трассировкой лучей. Выпущен MAXON, он основан на 3д редакторе Cinema 4D. Основной режим прохождения тестов на производительность представляет собой многоуровневые отражения, пространственные источники света, работу со светом,имитация глобального освещения, фотореалистичной рендер 3D сцены, а также процедурные шейдеры.
Cinebench 10 (32 бит) Мультипоточный тест
Multi-Thread - еще способ тестрования в бенчмарке Cinebench R10, который уже использует мультипоточный и мультиядерный способ тестирования. Нужно учесть, что количество потоков в данной версии ограничено 16-ю.
Cinebench 11.5 (64-бит) Мультипоточный тест
Многопоточная версия бенчмарка CINEBENCH 11.5, - может загрузить CPU на все 100%, используя все ядра и потоки. Отличается от предыдущих версий, здесь будут задействованы уже 64 потока. Тестирование Atom 330 в бенчмарке Cinebench версии R11.5 дало 0.6 баллов, это говорит о более высокой производительности данной модели. В то время как Pentium 4 EE 3.46 получает 0.32 баллов, сильно уступая своему сопернику в этом тесте.
Cinebench 11.5 (64-бит) Однопоточный тест
Старый добрый полно функциональный Cinebench 11.5 от команды Maxon. В этом варианте Single-Core тесты производятся с использованием одного потока и одного ядра. Его тесты до сих пор не потеряли актуальность. В тестах по-прежнему используется процесс трассировки лучей, происходит рендер высокодетализированного трехмерного помещения с большим количеством полупрозрачных и кристаллических и стеклянных шаров. Результат проверки это параметр " число кадров за сек. ". Результаты однопоточного теста для Pentium 4 EE 3.46 в Cinebench 11.5 Single-Core показали высокую производительность в сравнении с конкурентом, его показатель составил 0.32 баллов. А вот сам Atom 330 набрав в этом тесте 0.25 баллов, сильно от него отстал.
Cinebench 15 (64-бит) Мультипоточный тест
Multi Core версия Cinebench R15 - испытает вашу систему полностью, показав всё, что он может. Программа подходит для современных много поточных процессоров от компаний AMD и Intel, так как может задействовать 256 потоков вычисления. Включаются все потоки и ядра процессора в процессе рендеринга комплексных 3д моделей. Atom 330 с результатом 52.13 балла, безоговорочно набирает больше очков в Multi-Core тесте от Cinebench 15. В то время как его конкурент Pentium 4 EE 3.46 сильно от него отстает получив в тесте 28.99 баллов.
Cinebench 15 (64-бит) Однопоточный тест
Cinebench R15 - это самый актуальный на сегодня тестер от финской команды Maxon. В версии Single Core в рендере используется всего один поток. В ней производится тест всей системы : как CPU так и видеокарт. Для процессоров итогом расчета является количество очков PTS, а для видео - контроллеров значение кадров в секунду FPS. Выполняется просчет сложной 3D сцены со множеством источников света, детализированных объектов и отражений. Однопоточный тест процессора Pentium 4 EE 3.46 в программе Cinebench R15 показал результат 28.75 баллов, немного опередив конкурента. Получив 26.51 баллов в этом тесте Atom 330 не сильно от него отстает.
Geekbench 4.0 (64-бит) Мультипоточный тест
Это уже 64 разрядный мульти поточный тест Geekbench 4. В нем широкая поддержка различных ОС и устройств делает тестирования от Geekbench самыми распрастраненными на сегодняшний день. В Geekbench 4 64-bit multi-core процессор Atom 330 получил 1187.96 баллов, что значительно больше чем у Pentium 4 EE 3.46. В этом тесте процессор Pentium 4 EE 3.46 получает крайне низкую оценку 693.62 балла - по сравнению с Atom 330.
Geekbench 4.0 (64-бит) Однопоточный тест
Актуальная к настоящему моменту однопоточная версия Geekbench 4 для проверки ноутбуков и настольных ПК. Данный тестер как и его более ранние версии может запускаться на системах : Mac OS, Windows, Linux. Впервые за всё время в этой версии бенчмарка поддерживаются также смартфоны и планшеты на Операционных систем Android и iOS. Тест Single-Core использует 1 поток процессора. Atom 330 получил большее число очков в однопоточном тестировании от Geekbench 4, его результат составил 788.75 баллов, но не сильно опередил соперника. Но сам Pentium 4 EE 3.46 тоже показал хорошую оценку 691.22 балл, немного уступив место модели Atom 330.
Geekbench 3 (32 бит) Мультипоточный тест
Multi Core бенчмарка Geekbench 3 - позволит произвести мощный стресс тест вашему процессору и продемонстрирует насколько производительна ваша система.
Geekbench 3 (32 бит) Однопоточный тест
Кроссплатформенный бенчмарк Geekbench обычно используют для теста системы под Maс, хотя он запустится и на Линукс и на Windows. Основное предназначение - проверка быстродействия CPU. 32-х битная версия программы загружает одно ядро процессоров и один поток.
Geekbench 2
У нас архиве вы можете найти почти 200 моделей CPU у которых есть данные по тестированию в этой программе. В наше время неактуальная версия программы Geekbench 2. Сегодня существуют более свежие обновления, четвертая и пятая.
X264 HD 4.0 Pass 1
По сути это тестирование на практике быстродействия системы путем перекодирования HD файлов в формат H.264 или так называемый кодек MPEG 4 x264. Частота кадров обработанных за сек. - результат проверки. Идеальный тест для много ядерных и много поточных процессоров. Данный тест работает быстрее в сравнении с Pass 2, поскольку кодирование происходит с постоянной скоростью. Скорость обработки видео MPEG 4 у модели Atom 330 значительно выше и составляет 14.8 Кадров/с. А вот Pentium 4 EE 3.46 плохо справился с заданием, его скорость составила 8.29 Кадров/с.
X264 HD 4.0 Pass 2
Это немного иной, в сравнении более медленный тест на базе компрессии видеофайлов. По итогу получается более высокое качество видео. Результирующее значение тоже определяется кадрами в секунду. Применяется тот же самый кодек MPEG4 x264, однако кодирование производится с перееменной скоростью. Важно понимать в том что производится реальная задача, а кодек x264 используется в большом числе кодировщиков. Следовательно результаты проверок реалистично отображают эффективность платформы. При замере скорости сжатия видео файла процессором Atom 330 в формате mpeg4 - результат составил 3.19 Кадров/с. Его конкурент Pentium 4 EE 3.46 по сравнению с ним показал намного более низкую скорость кодирования видео - 1.83 Кадров/с.
3DMark06 CPU
Написан с использованием API DirectX компанией Futuremark. Процессоры проверяются двумя способами : игровой ИИ рассчитывает поиск пути, а второй тест имитирует систему, используя PhysX. Данный тест нередко используют оверклокеры и геймеры и любители разгонять процессоры. Программа-бенчмарк для проверки видео системы, и процессора. Atom 330 значительно быстрее показал себя в тестах на поиск пути и игровую физику, и набирает при этом 825 баллов. Хуже справился с этим заданием процессор Pentium 4 EE 3.46 получив 431.79 балл.
3DMark Fire Strike Physics
Почти две сотни процессоров у нас на сайте обладают данными в тесте 3DMark Fire Strike Physics. В него входит тест, который делает вычисления в игровой физике.
WinRAR 4.0
Всем известный архиватор. Оценивалась скорость компрессии RAR алгоритмом, для этого использовались большие объемы случайных файлов. Полученная скорость во время компрессии " киллобайт в секунду " - это и есть итог проверки. Проверки производились под управлением Виндовс. Atom 330 имеет явное преимущество в скорости сжатия и упаковки данных WinRAR, результат обработки файлов составил 411 Кб/с. От него сильно отстал Pentium 4 EE 3.46, скорость которого не превышала 238.81 Кб/с.
TrueCrypt AES
Не совсем тестер, однако результаты его использования могут оценить производительность системы. Программа может полноценно функционировать в разных операционках Windows, Mac OS X и Linux. В него встроена функция быстрого шифрования разделов диска. К сожалению поддержка этого проекта прекращена в 2014 году. У нас на сайте приведены результаты быстроты шифрования в Гб/с с помощью алгоритма AES.
Популярные сравнения
Много воды утекло, каждый следующий ЦП (кроме серверных) выпускался как в обычном, так и в мобильном (иногда ещё и во встроенном) варианте, но все манипуляции в основном заключались в добавлении к ядру энергосберегающих режимов и отборе чипов, способных работать на пониженном напряжении при пониженных частотах. Между тем, конкуренция со стороны архитектур, разработанных специально для мобильных устройств, усилилась: 1990-е принесли появление PDA (начиная с Apple Newton MessagePad), а 2000-е дали коммуникаторы, интернет-планшеты (полузабытая аббревиатура MID) и ультрамобильные ПК (UMPC). В довесок ко всему оказалось, что основные задачи для пользователя таких устройств имеют небольшие вычислительные потребности, так что почти любой ЦП, выпущенный после 2000 г., уже обладал нужной мощностью для мобильного применения, кроме, разве что, современных игр (для которых как раз тогда появились мобильные консоли с 3D-графикой).
Назрела необходимость сделать специальную архитектуру для компактного мобильного устройства, где главное — не скорость, а энергоэффективность. В Intel такую задачу взяло на себя израильское отделение компании, создавшее до этого весьма удачное семейство мобильных процессоров Pentium M (ядра Banias и Dothan). В этих ЦП энергосберегающие принципы были поставлены во главу угла с самого начала разработки, так что динамическое отключение блоков в зависимости от их загрузки и плавное изменение напряжения и частоты стало залогом экономности серии. Особенно ярко Pentium M смотрелись на фоне выпускаемых тогда же Pentium 4, которые в сравнении с ними казались раскалёнными сковородками. Причём, работая на одной частоте, Pentium M выигрывали у «четвёрок» по производительности, что вообще впервые случилось в практике процессоростроения — обычно мобильный компьютер расплачивается за свою компактность всеми остальными характеристиками. Впрочем, и сами-то Pentium 4 были, скажем так, не очень хороши в роли универсального ЦП…
Успех платформы показал, что такая высокая скорость нужна не всем, а вот сэкономить ещё энергии было бы неплохо. На тот момент (середина 2007 г.) Intel выпустила «папу» наших сегодняшних героев — процессоры A100 и A110 (ядро Stealey). Это 1-ядерные 90-нанометровые Pentium M с четвертью кэша L2 (всего 512 КБ), сильно заниженными частотами (600 и 800 МГц) и потреблением 0,4–3 Вт. Для сравнения — стандартные Dothan при частотах 1400–2266 МГц имеют энергорасход 7,5–21 Вт, низковольтные (подсерия LV) — 1400–1600 МГц и 7,5–10 Вт, а впервые введённые ультранизковольтные (ULV) — 1000–1300 МГц и 3–5 Вт. Резонно полагая, что современный компьютер большую часть времени проводит в ожидании очередного нажатия клавиши или сдвига мыши ещё на один пиксель, главным отличием A100/A110 от подсерии ULV Intel сделала умение очень глубоко засыпать, когда считать не надо совсем, благодаря чему потребление при простое падает на порядок. А сильно сокращённый кэш (большой L2 на таких частотах не очень-то и нужен) помог уменьшить размер кристалла, что сделало его дешевле. Размер корпуса процессора уменьшился впятеро, а суммарная площадь ЦП и чипсета — втрое. Как мы увидим далее, такие приёмы были использованы и в серии Atom.
Несмотря на в принципе верное целеполагание, A100/A110 остались мало востребованы рынком. То ли 600–800 МГц оказалось всё же маловато даже для простенького интернет-планшета, то ли всего два чипа (что даже модельным рядом назвать трудно) с самого начала были экспериментальным продуктом для обкатки технологии, то ли процессор просто не раскрутили маркетологи, зная, что ему на смену идёт кое-что куда более продвинутое… Менее чем через полгода после выпуска A100/A110 26 октября 2007 г. Intel объявила о близком выпуске новых мобильных ЦП с кодовыми именами Silverthorne и Diamondville и ядром Bonnell — будущих Атомов. Кстати, название Bonnell произошло от имени холмика высотой 240 м в окрестностях г. Остин (штат Техас), где в местном центре разработки Intel располагалась малочисленная группа разработчиков Атома. «Как вы яхту назовёте, так она и поплывёт.» ©Капитан Врунгель
В 2004 г. эта группа, после отмены ведомого ею проекта Tejas (наследника Pentium 4), получила прямо противоположное задание — проект Snocone по разработке крайне малопотребляющего x86-ядра, десятки которых объединит в себе суперпроизводительный чип с потреблением 100–150 Вт (будущий Larrabee, недавно переведённый в статус «демонстрационного прототипа»). В группе оказалось несколько микроэлектронных архитекторов из других компаний, включая и «заклятого друга» AMD, а её глава Belli Kuttanna работал в Sun и Motorola. Инженеры быстро обнаружили, что различные варианты имеющихся архитектур не подходят их нуждам, а пока думали дальше, в конце года CEO Intel Пол Отеллини сообщил им, что этот же ЦП также будет и 1-2-ядерным для мобильных устройств. Тогда было тяжело предположить, как именно и с какими требованиями такой процессор будет применяться через отведённые на разработку 3 года — руководство с большой долей риска указало на наладонники и 0,5 Вт мощности. История показала, что почти всё было предсказано верно.
Устройство CE4100
Теория Атома
Для начала рассмотрим основные характеристики процессора с точки зрения потребителя. Их три: скорость, энергоэффективность, цена. (Правда, энергоэффективность — не очень-то «потребительская» характеристика, но, тем не менее, именно по ней проще всего судить о некоторых важных параметрах конечного устройства.) Далее вспомним, что у идеальной КМОП-микросхемы (по этой технологии изготавливаются все современные цифровые чипы) потребление энергии пропорционально частоте и квадрату напряжения питания, а пиковая частота линейно зависит от напряжения. В результате, уполовинив частоту, мы можем уполовинить напряжение, что в теории уменьшит потребление энергии в 8 раз (на практике — в 4–5 раз). Таким образом, мобильный процессор должен быть низкочастотным и низковольтным. Как же тогда он окажется быстрым? Для этого надо, чтобы за каждый такт он выполнял как можно больше команд, что чаще всего означает увеличение числа конвейеров (степени суперскалярности) и/или числа ядер. Но это ведёт к резкому росту транзисторного бюджета, что увеличивает площадь чипа, а значит и его стоимость.
Добавим также, что так называемый «буфер переупорядочивания» и «резервационные станции» — довольно ресурсоёмкие блоки, которым приходится решать сложную задачу определения свободных ресурсов и взаимозависимостей в претендующих на исполнение командах. Единственный способ сделать это за 1 такт — разменять вычислительную сложность на избыточность. Для 3–4-путных конвейеров это делается с помощью сотен и тысяч компараторов, срабатывающих каждый такт и проверяющих все возможные комбинации запуска мопов. Что, разумеется, требует немалой площади и изрядного количества энергии. Гиперпоточность же требует лишь дополнительных буферов для хранения второго состояния конвейера (для «другого» потока), дубликата регистрового файла и относительно несложной логики, согласующей и переключающей потоки, а остальные ресурсы — общие.
Ядро Атома
Конвейер Атома
| Стадия | IF1 | IF2 | IF3 | ID1 | ID2 | ID3 | SC | IS | IRF | AG | DC1 | DC2 | EX1 | FT1 | FT2 | IWB/DC |
| Группа | Выборка из L1I (Instruction fetch) | Декодирование (Decode) | Планировка (Schedule) | Чтение регистрового файла (RF read) | Генерация адреса, доступ к L1D (Address generation, Data cache) | Исполнение (Execution) | Обработка исключений и гиперпоточности (Except/MT handle) | Отставка, запись результатов (Writeback, Data Commit) | ||||||||
Для ускорения замеров длин с L1I связан буфер тегов предекодирования, где хранится разметка границ команд. Такое решение оправдано для экономии энергии при исполнении уже встретившегося кода и похоже на используемое в ядрах AMD K7–K10, где работа ILD происходит при считывании из L2 в L1I — правда, там эта схема предназначена для ускорения основного декодирования. А вот в Атоме биты разметки определяются и отправляются в буфер лишь при первом исполнении закэшированного кода, что происходит со скоростью 3 такта/байт (у AMD — 4 байта/такт). Причина такой нерасторопности — очень простой последовательный длиномер. При этом стадию ILD все команды проходят всегда, просто ранее встретившиеся, считав готовую разметку, проходят её «навылет», не напрягая транзисторы — и снова экономия приводит к удлинению конвейера.
Выход декодера подключен к 32-моповой очереди, которая статически делится надвое при включенной HT. Весь front-end («голова конвейера» от предсказателя до очереди мопов) может работать в отрыве от back-end (исполнительного «хвоста») в случае задержек данных или исполнении долгой команды, наполняя очередь мопами про запас.
Сила Атома
Из этого разгромного по сути списка запрещающих условий становится понятно, что суперскалярность у Атома не то чтобы номинальная, а даже «вычурно кривая». Вряд ли микроархитектурщики Intel резко поглупели, но погоня за крайней простотой и энергоэффективностью довела архитектуру до абсурда, когда один из двух конвейеров будет часто простаивать из-за слишком строгих правил спаривания. Некоторым облегчением является то, что запуск команд с разной длительностью исполнения не приводит к штрафам. Аналогично — обработка данных не своего типа (для векторных команд). Например, можно использовать команду MOVAPS для целых чисел.
Самым частым камнем преткновения для архитектур с упорядоченным исполнением является кэш-промах, на обслуживание которого может потребоваться 10–200 тактов. При промахе такой ЦП просто ждёт (в лучшем случае — приостановив тактирование для экономии), а архитектура с OoO — исполняет команды, накопленные в буфере перетасовки и независящие по данным от результата проблемной команды. Ситуация настолько частая, что совсем не иметь никакого механизма перетасовки показалось инженерам Intel неоправданным — и они придумали добавку под названием Safe Instruction Recognition (безопасное распознавание команд). Она всё же даёт процессору некоторую вольность в обращении с командами, позволяя исполнять их вне очереди, и по сути является OoO-механизмом, работающим в масштабе лишь двух команд, одна из которых должна быть вещественной, а вторая — целой. Если они друг другу не мешают, то первой может запуститься целочисленная команда, имеющая меньшую задержку (если только обе команды и так не планируются на спаривание).
C теоретической точки зрения Intel Atom был у нас на сайте описан очень подробно. Можно даже сказать, что исчерпывающе :) Однако не до конца — вопрос практической производительности систем на его основе серьезным образом не ставился. Впрочем, и сама компания Intel часто обходит этот вопрос стороной, предпочитая либо вообще ничего не говорить о производительности, упирая лишь на возможность запускать любой х86-код, либо приводить сравнения, скажем так, мало что говорящие. Например, на одной из презентаций удалось услышать фразу: «В задачах кодирования видео новый Atom быстрее, нежели Pentium 4 520». С одной стороны, хоть какая-то информация, с другой же — далеко не все уже помнят, с какой скоростью этот самый 520 работал. Тем более, Pentium 4 — процессор одноядерный, Atom — двухъядерный (в старших версиях, но во-первых, именно они и имелись в виду, а во-вторых, покупатели одноядерных моделей производительностью интересуются далеко не в первую очередь), видеокодеры относительно неплохо распараллелены, так что выигрыш можно объяснить этим. В общем, получаем простыми прикидками, что ядро Atom примерно в полтора раза быстрее ядра Pentium 4 при одинаковой тактовой частоте. Где-то так. Или не так. Или не совсем так. Или совсем не так :) Да и Pentium 4 для многих — этап основательно забытый.
В принципе, тестируя некоторые продукты на базе Atom, мы выполнили ряд тестов производительности, позволяющих делать предположения о скорости работы этого процессора. Однако данная работа была проведена недостаточно глубоко, к чему у читателей были справедливые претензии. Идеальным способом решения проблемы было бы полноценное тестирование Atom по нашей полной методике. Однако такой путь, при всей своей привлекательности, не лишен подводных камней. Основным из которых является видеосистема. В первом поколении платформы эта проблема стояла не слишком остро — чипсет отдельный, 16 линий PCIe есть, так что можно поставить любую видеокарту и проводить полноценное сравнение (что уже было сделано, пусть и в ограниченном режиме). В Pine Trail же видеоядро встроенное, причем очень слабое — GMA 3150, на деле недалеко ушедшее от GMA 950 чипсетов пятилетней давности. А использование внешнего затруднительно, поскольку линий PCIe осталось всего четыре. Причем применить их для организации слота х4 — значит полностью отказаться от использования какой-либо иной PCIe-периферии. Поэтому производители такую возможность либо вообще игнорируют, полагаясь на встроенный видеоадаптер Pine Trail, либо интегрируют прямо на плату низкопроизводительный ноутбучный видеочип, подключенный одной линией PCIe — такова новая «платформа» ION2 компании NVIDIA.
В общем, приходится смириться с мыслью, что полноценного тестирования все равно не получится. С другой стороны — а так ли оно нужно? Очевидно, что некоторые приложения работать на интегрированной графике начального уровня просто не будут, однако большинство из них никто и не станет на подобных системах запускать. Причем в нашей тестовой методике практически все таковые сконцентрированы в четырех группах: 3D-визуализация, рендеринг трёхмерных сцен, научные и инженерные расчёты и, разумеется, игры. Но даже если избавиться от этих приложений, в рамках методики останется достаточно много тестов, чтобы на их базе оценить пригодность Atom для практического использования. Чем мы сейчас и займемся.
Конфигурация тестовых стендов
Но более интересен другой «конкурент» — Celeron E1400. Чем? А тем, что это один из самых медленных двухъядерных процессоров, построенных на базе относительно современной архитектуры (первого поколения Core). Он уже давно не производится, хотя и до сих пор встречается в компьютерах некоторых пользователей, да и в розничных сетях тоже. Но главное не это, а то, что он медленный :) Соответственно, конкуренция с ним будет иметь решающее значение для вердикта о дальнейшей судьбе Atom. В том смысле, что если окажется, что старшие модели этого семейства быстрее (или хотя бы равны) древнему и медленному Celeron, то есть смысл заниматься их изучением и дальше. А если они даже с ним конкурировать неспособны, то лучше отложить их в сторонку до момента, когда производителю удастся существенно увеличить быстродействие этого семейства. И пока этого не случится, можно будет просто помнить, что это процессоры, способные выполнять х86-код и работать под управлением массовых операционных систем, причем имеющие очень низкое энергопотребление, но если к скорости, с которой они это делают, предъявляются хоть какие-то требования, то лучше, все же, обратить свое внимание на совсем другие линейки.
Тестирование на единой платформе, естественно, невозможно, тем более что процессоры Atom, как правило, к платам попросту припаиваются, но мы постарались максимально сократить количество использованных плат. Правда, пришлось взять разную память, так что, возможно, со временем мы еще вернемся к вопросу о производительности Atom совместно с DDR2 — очевидно, что DDR3 в системах на нем полезна лишь с точки зрения энергопотребления, но быстродействие может и уменьшать (из-за низкой частоты и, соответственно, больших задержек). Для процессоров под LGA775 использовалась плата на G41 с DDR2, поскольку нам очень хотелось протестировать Pentium 4, а найти плату одновременно с поддержкой и его, и памяти DDR3 не так уж и просто. Заметим, что и на G41 не все платы поддерживают процессоры с архитектурой NetBurst. Например, таковы платы Intel. Gigabyte, как выяснилось, имеет частичную поддержку, в результате чего нам в последний момент пришлось отказаться от одного потенциального участника забега — Celeron D 347. Причем Celeron на ядре CedarMill платой официально поддерживаются, но лишь начиная с модели 352 и выше, а наш 347, отличающийся от них лишь множителем, запускаться отказался.
Тестирование
Методика тестирования производительности (список используемого ПО и условия тестирования) подробно описана в отдельной статье. Для удобства восприятия, результаты на диаграммах представлены в процентах (за 100% принят результат AMD Athlon II X4 620 в каждом из тестов). Подробные результаты в абсолютных величинах доступны в виде таблицы в формате Microsoft Excel.
Как уже было сказано выше, мы полностью убрали четыре группы тестов. Однако все баллы на диаграммах, за исключением итоговой, совместимы с «полноформатными» тестированиями, что позволяет провести быстрое самостоятельное сравнение представленных процессоров с любыми из нами протестированных. Для того чтобы это стало возможным, мы и убирали группы целиком, вместо более тонкой работы с конкретными приложениями. Последнее могло бы дать более полезный результат в узком смысле (поскольку некоторые из отброшенных приложений, возможно, и будут работать на Atom, а некоторые из остановленных запускать на таких системах никто не станет), но не позволило бы обеспечить совместимость результатов в широком смысле :)
Графические редакторы
«Белой вороной» здесь выглядит Adobe Photoshop, но лишь на первый взгляд — все-таки в нашей стране эта программа до сих пор является одним из наиболее известных объектов пиратства, что приводит и к тому, что «любительские» программы (существенно более дешевые и несколько более адекватные для персонального применения) пользуются куда меньшей популярностью, чем в других странах. В общем, «наш человек» способен взгромоздить Photoshop и на нетбук, не говоря уже о неттопе.
Другой вопрос, что заниматься этим можно лишь от безысходности — теоретически два ядра и четыре потока вычислений в Photoshop могут дать выигрыш по сравнению с одним-двумя потоками прочих участников тестирования, а практически и это не помогло Атому. Хотя вот Pentium 4 наличие Hyper-Threading позволило «пободаться» с Celeron 430. В общем и целом же, как видим, Atom D525 вдвое отстает в этой группе от младших двухъядерников уровня Celeron E1400 и в четыре раза от старших моделей с двумя вычислительными ядрами. Да и одноядерные Celeron и Pentium 4 справляются с такой работой раза в полтора быстрее, чем D525.
Архиваторы
Два потока вычислений и 2 МБ кэш-памяти помогают Pentium 4 631 неплохо держаться рядом с Celeron 430, но уже Е1400 заметно уходит вперед. Современные двухъядерные бюджетные процессоры обгоняют своих устаревших одноядерных коллег в пару раз. А вот Atom D525 пусть и сократил отставание (благодаря, в основном, 7-Zip, где он обогнал и Pentium 4 631, и Celeron 430), но по-прежнему плетется в хвосте.
Компиляция
Опять же, на первый взгляд это профессиональное использование компьютера, но если немного подумать… Программирование ныне и в школах изучают, не говоря уже об институтах. А в общежитии дешевый нетбук или неттоп куда более уместен, чем топовый компьютер: и доступнее студенту, и не жалко в случае чего. Так что оный студент вполне может попытаться на такой платформе что-то откомпилировать. Мы бы, впрочем, посоветовали ему три раза подумать, прежде чем этим заниматься…
…потому что и здесь четыре потока вычислений помогли Атому лишь немного обойти двухпоточный Pentium 4, но не догнать двухъядерный Celeron E1400. Впрочем, в этой группе тестов разброс между медленными процессорами вообще весьма невелик, так что второе место D525 можно расценивать как успех. Хотя очевидно, что «успех» этот имеет значение лишь при сравнении именно со старыми процессорами: современные двухъядерники — и то демонстрируют совсем иной уровень производительности, а ведь из всех современных процессоров они в этой сфере применения самые медленные :)
Java-приложений вокруг нас в последнее время немало. «Частники», впрочем, обычно сталкиваются с совсем нетребовательными к ресурсам компьютера (например, в интернет-банкинге), однако к Atom давно уже приглядываются и серьезные компании, заменяющие древние и отработавшие свой ресурс системы на том же Pentium 4 или Athlon XP (тем более что электричество во многих странах стоит недешево).
И не зря это делают! Конечно, на рекорд данное второе место не тянет, потому что современные бюджетные процессоры в разы быстрее, но если стоит задача «чтоб не медленнее, но компактнее и экономичнее», то двухъядерные модели Atom ее вполне успешно решают.
Интернет-браузеры
Мы наконец-то добрались до платформы, где результаты этих двух скриптовых бенчмарков могут представлять практический интерес. Правда эта платформа и здесь умудрилась нас несколько разочаровать.
Кодирование аудио
Наш тест аудикодирования немного «подыгрывает» многопоточным процессорам специально — запуская одновременное кодирование стольких файлов, сколько потоков будет поддерживаться аппаратно. Для Atom D525 это количество равно четырем — больше, чем для всех остальных процессоров. Однако, как видим, это ему не слишком-то и помогает: от Celeron E1400 он все равно отстал в полтора раза — при близкой тактовой частоте и несмотря на поддержку Hyper-Threading.
Кодирование видео
Очевидно, что никто не будет в здравом уме приобретать компьютер на Atom для работы с видео. Однако если он уже есть, иногда на него может «свалиться» и такая задача. Во всяком случае, люди, перекодирующие видео под мобильные устройства на NAS, лично нам известны. Причина простая — именно там все оно и хранится, причем NAS может оказаться вообще единственным постоянно включенным компьютером в доме, так что пусть уж не простаивает, а и перекодированием потихоньку занимается.
Итого
Даже существенная оптимизация последней версии методики тестирования (вернее, входящих в нее приложений) под многопоточность не позволила Atom D525 выйти на уровень равночастотных одноядерных процессоров с микроархитектурой Core (Core 2 и более поздних). Вот равночастотные Pentium 4 он, безусловно, обгоняет, только толку с такого выигрыша? Не говоря уже о том, что в условиях использования меньшего количества потоков вычислений выигрыш легко может превратиться и в проигрыш. Таким образом, можно вынести следующий вердикт: производительность процессоров линейки Atom в сегодняшнем исполнении такова, что… ее можно серьезным образом не исследовать :) То есть определять, с какими задачами системы на этом процессоре справятся, а что на них запускать не стоит, можно. Но вот сравнивать это с «полноценными» процессорами не стоит — слишком уж велико отставание. Можно даже сказать, что велико оно принципиально.
С другой стороны, такой проигрыш не стоит считать стратегическим поражением. Да, безусловно, современный (и даже не самый современный) бюджетный двухъядерник, ценой 50—100 долларов (не говоря уже о более мощных процессорах) в разы быстрее Atom, и ничего с этим не сделаешь. Однако есть некоторый набор задач, где дальнейшее увеличение производительности процессора просто ничего не дает — не он является узким местом. К сожалению, такие ситуации сложно моделировать в тестах, но они бывают. И то, что в фирмах до сих пор трудится большое количество компьютеров на базе Pentium 4, а то и Celeron D или Athlon XP, как раз показывает, что встречаются они не так уж и редко: если бы более производительный системный блок мог повысить производительность труда работника, давно бы их уже поменяли. К тому же старые системы обычно комплектуются куда меньшим объемом памяти, нежели в нашем тестировании, да и более медленными винчестерами тоже. И в многозадачном окружении могут чувствовать себя хуже, поскольку фоновые процессы (хотя бы антивирус или сетевой экран) на однопоточных приборах будут «отжирать» ресурсы у приложений переднего плана, в том числе — и пользовательского интерфейса.
Короче говоря, наличие в продаже систем на Atom позволяет при модернизации компьютерного парка выбирать — или тот же уровень энергопотребления, но более высокая производительность, или оставаться на аналогичном уровне быстродействия, зато существенно снизить затраты на электроэнергию. Да, конечно, можно возразить, что современные процессоры при неполной нагрузке потребляют мало энергии (благодаря эффективным технологиям энергосбережения), что делает сравнение менее «лобовым», но… а зачем покупать лишние вычислительные ресурсы? ;) Не будь Атома — не стояло бы и вопроса: только один путь, и с него не свернуть. Но Atom есть! И есть выбор. И каждый может выбрать то, что ему действительно нужно — производительность или энергоэффективность :)
Сведения о типе (для десктопов или ноутбуков) и архитектуре Atom N455 и Pentium III 1133, а также о времени начала продаж и стоимости на тот момент.
| Место в рейтинге производительности | не участвует | не участвует |
| Тип | Для ноутбуков | Десктопный |
| Серия | Intel Atom | нет данных |
| Кодовое название архитектуры | Pinetrail | Tualatin |
| Дата выхода | 1 июня 2010 (11 лет назад) | Июль 2000 (21 год назад) |
| Цена на момент выхода | $64 | нет данных |
| Цена сейчас | 163$ (2.5x) | 85$ |
Для получения индекса мы сравниваем характеристики процессоров и их стоимость, учитывая стоимость других процессоров.
Характеристики
Количественные параметры Atom N455 и Pentium III 1133: число ядер и потоков, тактовые частоты, техпроцесс, объем кэша и состояние блокировки множителя. Они косвенным образом говорят о производительности Atom N455 и Pentium III 1133, но для точной оценки необходимо рассмотреть результаты тестов.
| Ядер | 1 | 1 |
| Потоков | 2 | 1 |
| Базовая частота | 1.67 ГГц | нет данных |
| Максимальная частота | 1.67 ГГц | 1.13 ГГц |
| Шина | 533 МГц | нет данных |
| Кэш 1-го уровня | 64 Кб (на ядро) | 8 Кб |
| Кэш 2-го уровня | 512K (на ядро) | 256 Кб |
| Технологический процесс | 45 нм | 180 нм |
| Размер кристалла | 66 мм 2 | 80 мм 2 |
| Максимальная температура ядра | 100 °C | нет данных |
| Максимальная температура корпуса (TCase) | нет данных | 69 °C |
| Количество транзисторов | 123 млн | 44 млн |
| Поддержка 64 бит | + | - |
Совместимость
Параметры, отвечающие за совместимость Atom N455 и Pentium III 1133 с остальными компонентами компьютера. Пригодятся например при выборе конфигурации будущего компьютера или для апгрейда существующего. Обратите внимание, что энергопотребление некоторых процессоров может значительно превышать их номинальный TDP даже без разгона. Некоторые могут даже удваивать свои заявленные показатели, если материнская плата позволяет настраивать параметры питания процессора.
| Макс. число процессоров в конфигурации | 1 | 1 |
| Сокет | Intel BGA 559 | 370 |
| Энергопотребление (TDP) | 7 Вт | 29 Вт |
Технологии и дополнительные инструкции
Здесь перечислены поддерживаемые Atom N455 и Pentium III 1133 технологические решения и наборы дополнительных инструкций. Такая информация понадобится, если от процессора требуется поддержка конкретных технологий.
| Hyper-Threading Technology | + | нет данных |
Поддержка оперативной памяти
Типы, максимальный объем и количество каналов оперативной памяти, поддерживаемой Atom N455 и Pentium III 1133. В зависимости от материнских плат могут поддерживаться более высокие частоты памяти.
| Типы оперативной памяти | DDR2, DDR3 | нет данных |
Встроенное видео - характеристики
Общие параметры встроенных в Atom N455 и Pentium III 1133 видеокарт.
| Видеоядро | Intel GMA 3150 | нет данных |
Тесты в бенчмарках
Это результаты тестов Atom N455 и Pentium III 1133 на производительность в неигровых бенчмарках. Общий балл выставляется от 0 до 100, где 100 соответствует самому быстрому на данный момент процессору.
Passmark CPU Mark - широко распространенный бенчмарк, состоящий из 8 различных тестов, в том числе - вычисления целочисленные и с плавающей точкой, проверки расширенных инструкций, сжатие, шифрование и расчеты игровой физики. Также включает в себя отдельный однопоточный тест.
Читайте также: