Pentium 4 Extreme Edition

• Simon Belak :: 18. jan 2004

AMD je izpljunil svoje Athlone64, Intel pa nič. Njihovo edino železo v ognju je dobesedno to. Razbeljeno. Prihajajoči Prescotti so tako vsem najbolj poznani po naravnost fantastičnih količinah proizvedene toplote. Je velikan končno dobil zaušnico? Daleč od tega. Prav po tihem je na trg splavil Pentium 4 Extreme Edition, ljubkovalno EE, in obdržal vodstvo v hitrostni preizkušnji. Sem vas pošteno zmedel? Ne gre vseh zaslug pripisovati mojemu pretirano senzacionalističnemu pisanju. Pred mano ležeči procesor je vsekakor čuden tič.

Obsceno veliko predpomnilnika

Edina novost tega, po Intelovi navadi 'skromno' poimenovanega, je dvomegabajtna injekcija tretjenivojskega predpomnilnika v jedro. Če ste ob vsem tem pomisliki na Xeone, imate povsem prav. Intel sicer odkimava z glavo, a razlika med tem čudesom in kakšnim v obleko Pentiuma 4 stlačenim Gallatinom (verjetno kakšen od Boga pozabljen kraj v Ameriki in ime enega izmed Xeon MP jeder), je samo semantična.

Tako imamo sedaj 8 kB L1 (temu je potrebno prišteti še izvajalno sledilni predpomnilnik za hranjenje do 12000 dekodiranih mikro-opjev, kot si sledijo pri izvajanju), 512 kB L2 in 2 MB L3 predpomnilnika. A programom nista na voljo tista dva in pol megabajta predpomnilnika, kot bi si človek mislil, temveč le 2 MB. Čemu, porečete? Pentiumi imajo (v nasprotju z AMDjevimi stvaritvami) inkluziven predpomnilnik. Trenutno izvajajoč ukaz je tako v predpomnilniku kar potrojen. Torej, L1 se polni iz L2, L2 iz L3 in šele ta iz sistemskega spomina. To hkrati pomeni, da bi enaki hitrosti L2 in L3 navkljub bilo bolje, ako bi ustrezno povečali L2, saj se zakasnitve dostopa pri inkluzivnem predpomnilniku v primeru zgrešitve (o tej govorimo, kadar zaradi napačnega predvidevanja v predpomnilniku dane stopnje ni potrebnih podatkov) seštevajo.

Temu navkljub je L3 težkokategornik, saj jedru doprinese kar 125 miljonov tranzistorjev (za 2 MB SRAM celic - vsaka predstavlja en bit - nanese dobrih sto milijonov, pripadajoča logika pa to številko poveča še za četrtino) in njih skupno število spravi na več kot spoštljivih 1,78*10⁹. Samo toliko, da veste za naslednjič, ko se podate v trgovino: dandanes ne kupujemo več procesorjev temveč predpomnilnik. Pri EE je temu namenjenih že kar 88 % tranzistorjev.

Jedro se je zato tudi kar pošteno zredilo, iz prvotnih 146 mm² na 237 mm², kar na prvi met očesa resda ni opazno, saj se še vedno sramežljivo skriva pod razširjevalnikom toplote. Verjetno najboljši nasvet, ki ga boste dobili v celem članku je, nikar ne poskušajte odstraniti razširjevalnika toplote. Ljubezen med njim in jedrom se je tako razplamtela, da sta postala neločljiva.

Podobno velja tudi za vse tiste Pentiume 4, ki se jim ni povsem posrečil korak v ekstremno. Njih stopnička (stepping) je kar enaka tisti pri EE, torej M0. Predpomnilnik je namreč precej zahrbten za izdelavo, zato se pogosto skotijo procesorji, ki so nekoliko prizadeti v tem oziru. Ker so proizvajalci procesorjev nadvse 'ekološko osveščeni' in nikakor nočejo proizvajati nepotrebnih odpadkov, takšne procesorje ponudijo po ugodnejši ceni in drugim imenom. Saj veste, Celeron, Duron in sedaj očitno tudi vrh ponude Pentiumov 4.

Podrobnejši ogled ki zahteva, da zavrtimo procesor okoli ene izmed osi (postavitev koordinatnega sistema prepuščam bralcu), razkrije prve razlike. Na dnu (stran, iz katere poganjajo nožice) sta se spremenili razporeditev in število SMD kondenzatorjev. Northwoodovih 20 'naključno nametanih' zamenja šest strumnih vrst po pet.

Teorijo o na AMD-jev predbožični napad (glede na skomercializiranost teh praznikov je jasno, da v tem času veselja, sreče in odpuščanja prodajaprav ljubko zraste) nepripravljenemu Intelu potrjuje vrsta podnožja. Ta se začuda in predvsem v nasprotju z vsemi tradicijami ni spremenila, še vedno je to dobri stari Socket 478.

Tudi frekvenčno novinec ne predstavlja nikakršnega napredka, saj še vedno tiktaka na 3,2 GHz, kar pa še ne pomeni, da ni 'vroč nakup'. Daleč od tega. Pri oddanih 94 W ob polni obremenitvi v realnih pogojih (teoretično je ta številka še nekoliko večja, saj je kar enaka produktu največje dovoljene napajalne napetosti in toka, kar nanese za 103 W toplote) postane 'glavna odlika' prihajajočega Prescotta realnost. Ironično bo EE očitno zasenčil, vsaj topogledno, tudi Prescotta, Intelov načrtovani odziv na AMD-jeve 64 bitne izzive. Niti pri priloženemu hladilniku niso pustili domišljiji proste poti, saj je tak, kot je bil, kar priča o njega dobri zasnovi (in predvsem ustrezni masivnosti). Pravzaprav je veliki nasprotnik navijanja Intel, verjetno edini proizvajalec procesorjev, katerega hladilniki omogočajo vsaj zmerno navijanje, še posebej pri frekvenčo šibkejših modelih.

Če je torej tri-in-še-nekaj gigahertzov meja trenutne tehnologije (za vsakdanjo uporabo navadnega smrtnika, da se razumemo. Ako vam kompresor ali posodica s tekočim duškom nista tuja, lahko to številko mirno pomnožite z dva), s čim bo preljubi Intel v prihodnje izvabljal goldinarje iz mošnjičkov neuke mase? Očitno s količino predpomnilnika. Pri trenutni 0,13 mikronski tehnologiji izdelave potrebujemo približno 5 kvadratnih mikrometrov za en bit SRAMa. Prehod na 90 nanometrov bo to številko oklestil na 1,5 μm². Uspelo jim je že vzgojiti 52 Mbitov velik skupek SRAM-a in vseh 330 miljonov tranzistorjev (vštevši podporno logiko) stlačiti v 109 mm². V bližnji prihodnosti se nam očitno obetajo procesorji z do 6 MB L3 predpomnilnika (ECC funkcinalnost seveda všteta) pri nespremenjeni velikosti jedra.

Navijanje

Na voljo smo imeli le Intelovo matično ploščo, za te pa že golobi na strehi čivkajo (in spuščajo še kaj drugega poleg glasov), da ne dopuščajo navijanja. A nič ne de. Sreča vam je mila, neugodnim okoliščinam navkljub bom z vami delil svoje modrosti. Najprej si privoščimo kratek sprehod po analih navijalske zgodovine. Piše se leto 1999 (nikar ne pozabite, zgodovina se začne pisati s Slo-techom ;-)), vsi se navdušujemo nad navijanjem Celeronov A. Prvič je mogoč 100 % dvig frekvence, a ta zahteva svoj davek, saj je za kaj takega često potrebno izklopiti drugonivojski predpomnilnik (ta pri Celeronih deluje na enaki frekvenci kot procesor, nekastrirani Pentiumi pa se s tem lahko pohvalijo šele s prihodom Coppermine jedra). Nauk te basni je očiten - predpomnilnik lahko neugodno upliva na navijanje. Ekstremcu v zagovor je treba priznati, da je v jedro vgrajen predpomnilnik bolj toleranten, v vsakem primeru pa tistih 125 miljonov tranzistorjev primakne svoje k porabi elektrike in posledično oddani toploti, kar vsekakor ne vpliva blagodejno na navijanje. Ako se boste podali v te vode, upoštevajte tudi segrevanje MOSFET-ov, saj se ti pri dovajanju 72,3 ampernega toka (tako Intelove specifikacije) kar pošteno spotijo.

Testiranje

Testirani 3,2 gigaherčni beštji je delala družba Intelova matična plošča D875PBZ. 512 MB Kingstonovega HyperX PC3500 spomina je delovalo v dvokanalnem načinu pri frekvenci 200 MHz in zakasnitvah 2/3/3/7, BIOS je bil zoptimiziran, kot se da, česar ne moremo trditi za operacijski sistem, Okna XP SP1. Hyper-Threading je bil vklopljen. Za premetavanje pikslov po zaslonu je na 'trdi strani' skrbel nenavit (450/850 MHz) Gainwardov FX5900 Ultra, na mehki pa Detonatorji 44.03 in DirectX 9.0.

Na testni mizi je vladalo enako razdejanje kot pri prejšnih testih, le s kančkom prahu več se lahko tokrat pohvalimo.

Vse teste smo izvajali pri privzetih nastavitvah. V igrah Comanche 4, Quake 3 Arena in Unreal Tournament 2003 (verzija 2206) je bila ločljivost nastavljena na 640x480, zvok pa izklopljen, v želji, da izločimo vsa ostala ozka grla. Za program POV-Ray smo uporabili priloženi test in nastavitve, kakršne najdemo v datoteki benchmark.ini.

Primerjalni sistem je rednim bralcem že znani Pentium 4 3,2 GHz na enaki (pravzaprav kar isti) matični plošči. Za podrobnosti o konfiguraciji si poglejte omenjeni test.

Rezultati

Glede na to, da je tokrat novost le ena in še ta samo kvantitativna, se bom uklonil lenobi, natančneje Ockhamovi britvi, ter pokomentiral rezultate kratko in jedrnato. Ena sama izjava bo povsem zadoščala: pohitritev je odvisna od števila drezanj po počasnem sistemskem pomnilniku (torej predvidljivosti podatkov in posledično številom zgrešitev). Ob tem velja še opozoriti, da tako dobrodušno odmerjen pomnilnik precej zmanjša učinek Hyper-Threadinga.

Zaključek

Kaj naj rečem? Zadevščina je vsekakor hitra. Dovolj hitra, da je pokvarila vsaj konec tedna, če ne kar leta, dečkom inu dečvam pri AMD-ju, saj so njihova štiriinšestdeset bitna čudesa dobila povsem doraslega nasprotnika. A če se za hip odtrgamo od glamuroznega sveta testiranja računalniških komponent in se vprašamo, pri kom si bi lahko EE ustvaril topel domek, nastopi mučna tišina. Del jih bo gotovo šel v delovne postaje, saj predstavlja cenovno ugodno, nekoliko neokusen izraz, se strinjam, alternativo enoprocesorskemu Xeon sistemu. Največji kupec pa bodo brez dvoma 'navdušenci' (pri obeh glavnih ponudnikih procesorjev že kar bolj ali manj standarizirano ime za bebce, ki so pripravljeni procesor približno sedemkrat preplačati in ob tem navdušeno poskakovati, če ne že kar peti hvalnice ustreznemu podjetju). O smelosti takega početja raje ne bi razpravljal - prekomerno žaljenje naj bi odganjalo bralce. Vsekakor si pred nakupom s pogledom zazrtim v prihodnost oglejte Athlona 64.