Два китайца степпинга E0: производительность Intel Pentium 4 3.0E (Prescott), разогнанного до 4.2GHz

Думаю, ни для кого не станет открытием то, что на данный момент Китай – одна из наиболее быстроразвивающихся в экономическом плане стран (если не сказать самая быстроразвивающаяся). "Жесткая рука" партии в купе с элементами рыночной экономики дают потрясающие результаты и к 2010 году страна поставила для себя задачу удвоения ВВП. Честно говоря, для 1.5 млрд. населения Китая такая цель выглядит более реальной, чем для 120 млн. россиян удвоить ВВП к 2008 году... Вложив 500 млн. долларов, Intel построила в Шанхае свою очередную фабрику по выпуску 300-мм кремниевых пластин, две частички одной из этих пластин мы сегодня с Вами будем разгонять и тестировать.

Особого удивления не было, когда еще в магазине увидел на крышке процессора что страна-производитель двух процессоров Intel Pentium 4 3.0GHz на ядре Prescott нового степпинга E0, именно Китай (CHINA). Пожалуй, к попавшим в мои руки для тестирования и проверки их оверклокерских возможностей процессорам, был неподдельный интерес:

Новый степпинг процессоров Intel хоть и не внес кардинальных изменений в ядро Prescott, но все же в итоге они оказались довольно значимыми, чтобы не упомянуть о них. Во-первых: в новом степпинге появился механизм Thermal Monitor 2 (замена Thermal Throttling), позволяющий в случае достижения критической температуры снижать напряжение на ядре и тактовую частоту процессора (за счет снижения множителя). Во-вторых: инженеры Intel добавили в процессор состояние C1E, позволяющее уменьшать напряжение при переводе процессора в состояние HALT, применяемое при низком уровне загрузки системы. При этом снижается уровень энергопотребления системы при низкой же загрузке процессора. Кроме того, ходят упорные слухи, что поддержка EM64T уже присутствует в процессорах нового степпинга, только "временно отключена" ;).

Несмотря на то, что Lexagon ранее в новостях уже знакомил Вас с маркировками процессоров степпинга E0, позволю себе еще раз повторить данную очень полезную, на мой взгляд, информацию. Итак, 21 июня были анонсированы процессоры семейства "Pentium 4 5xx" с разъемом LGA 775 маркировка которых следующая:

• Prescott 3.6E: SL7J9 (D0) -> SL7Q2 (E0);
• Prescott 3.4E: SL7J8 (D0) -> SL7PY (E0);
• Prescott 3.2E: SL7J7 (D0) -> SL7PW (E0);
• Prescott 3.0E: SL7J6 (D0) -> SL7PU (E0);
• Prescott 2.8E: SL7J5 (D0) -> SL7PR (E0).

Дабы не обделять владельцев платформы с разъемом Socket 478 такой же ценной информацией, напомню и для данного конструктива маркировку процессоров Intel Pentium 4 степпинга E0:

• Prescott 3.4E: SL7E6 (D0) -> SL7PP (E0);
• Prescott 3.2E: SL7E5 (D0) -> SL7PN (E0);
• Prescott 3.0E: SL7E4 (D0) -> SL7PM (E0);
• Prescott 2.8E: SL7E3 (D0) -> SL7PL (E0);
• Prescott 2.8A: SL7E2 (D0) -> SL7PK (E0).

Перед установкой процессоров я решил пройтись по базе данных статистики разгона процессоров, на предмет появления в ней результатов разгона процессоров степпинга E0. К сожалению, из-за того, что маркировку указывают не все, информации оказалось не так и много :(. Тем не менее, несколько результатов уже есть:

Материнская плата	Маркировка процессора	FSB	Множитель	MHz	V	Охлаждение
ASUS P4P800E Deluxe	SL7PM Philippines	255	15	3825	1.312	CoolerMaster HYPER 6
ASUS P5AD2-E	SL7PU Malay	277	15	4155	1.5	Zalman CNPS7700-Cu
ASUS P5AD2	SL7PU	280	15	4200	1.55	Box+Titan TFD-A12025
ABIT AI7	SL7PM	267	15	4005	1.485	Watercooler
ABIT AS8-V	SL7Q2	275	18	4950	1.65	Phase-change

Попавшие же мне на тесты процессоры в статистике разгона не присутствовали, их маркировка – SL7PU CHINA, и по данной маркировке Intel Spec Finder выдал следующую информацию:

Дефолтовое напряжение у обоих процессоров оказалось одинаковым – 1.3625v. Упаковка обоих процессоров – OEM.

Разгон процессоров осуществлялся на материнской плате ABIT AS8-V с кулером GlacialTech Igloo 5100PWM (3600RPM). Частота работы оперативной памяти была занижена с помощью делителя (5:4). Кроме того, чтобы уж совсем не беспокоиться за ограничение разгона процессора памятью, ее тайминги были выставлены на максимум: 3-4-4-8. В качестве термоинтерфейса использовалась Arctic Silver 5 (Thermaltake Thermal Grease #2). Для начала все тесты проводились в закрытом корпусе.

Первый же экземпляр без поднятия напряжения заработал на 256 MHz FSB и результирующих 3.97 GHz! Увеличение напряжения ядра до 1.5625v. позволило достичь стабильности на 285 MHz и итоговых 4275 MHz! Затем, постепенное снижение напряжения до 1.4825v. убедило, что оно "необходимо и достаточно" данному экземпляру процессора:

Последняя версия CPU-Z, к сожалению, отказалась отображать напряжение, поэтому Вам придется поверить мне на слово :).

Второй экземпляр Intel Pentium 4 3.0E показал несколько худшие результаты, достигнув после проведения той же последовательности действий и на том же напряжении "только" итоговых 4127 MHz:

Вернув на место более оверклокерский экземпляр процессора, я попытался продолжить разгон при температуре окружающего воздуха в -13 градусов (на балконе). Несмотря на то, что на процессоре после загрузки Windows XP было лишь +14 гр., мне не удалось повысить FSB даже на 1 MHz – стабильности не было уже при 286 MHz FSB, что, в свою очередь, должно говорить о том, что нестабилен (либо достиг своего предела) какой-то другой компонент – например, материнская плата или оперативная память. Но ни установка делителя 3:2 на память, ни увеличение напряжения на чипсете не помогли достичь более серьезного результата. Есть вероятность, что для дальнейшего разгона необходима переделка охлаждения чипсета материнской платы, но на данный момент у меня нет такой возможности :(. Впрочем, и достигнутые на данном этапе результаты вполне приличные...

Про тепловой режим работы разогнанного процессора подробно будет рассказано в статье о кулерах GlacialTech серии Igloo 5100.

Каков же практический эффект от такого разгона? Ради чего были потрачены несколько часов драгоценного времени (кроме самоудовлетворения процессом оверклокинга, конечно :))? Проведем несколько тестов для оценки прироста производительности при разгоне, но сначала необходимо сделать несколько пояснений.

В моем распоряжении оказалась пара 512Mb модулей оперативной памяти стандарта PC3200 Hynix (D43), способных стабильно работать на 275 (550) MHz с таймингами 3-4-4-8, что позволяет процессору работать на итоговых 4125 MHz. Уменьшение таймингов до все еще довольно скромных 2-3-3-6 резко снижали ее частотный потенциал до 212 (424) MHz и даже с делителем 5:4 позволяли процессору работать лишь на 3975 MHz. Логично, что первый вариант по производительности будет быстрее, чем второй, поэтому в итоге тесты было решено проводить при частоте процессора 4125 MHz и памяти 275 (550) MHz, работающей синхронно. Итак, итоговый прирост частоты процессора составил 37.5%, проверим, насколько выросла при этом производительность. Сразу несколько огорчу любителей битв Intel vs AMD – очередного сравнения скорости процессоров в данном обзоре не будет, цель статьи, как многие уже поняли, иная (впрочем, в качестве небольшого анонса добавлю, что совсем скоро Вас все же ждет битва процессоров, правда несколько иного ценового диапазона, чем тестируемые сегодня экземпляры).

Тесты проводились на следующей конфигурации:

• Материнская плата: ABIT AS8-V Socket 775 (Intel 865PE) BIOS v.1.6;
• Память: 2 x 512Mb DDR400 Hynix D43 (3-4-4-8, 2.8v., 275 (550) MHz Max);
• Кулер: Glacial Tech Igloo 5100PWM (3600RPM, Al+Cu);
• Термопаста: Arctic Silver 5 (Thermaltake Thermal Grease #2);
• Видеокарта: ATI Radeon 9800SE 128Mb soft@9800Pro 420/720MHz;
• Жесткий диск: 160Gb SATA150 Seagate Barracuda 7200.7 (3160827AS) 7200rpm 8Mb;
• Привод: DVD±R/RW & CD-RW NEC ND-3520A;
• Корпус: Inwin S508 + блок питания 420W (Thermaltake-W0009) + два корпусных 80-мм кулера Zalman (~1400RPM, 7v.).
• Операционная система: Windows XP Home + SP2.

При проведении тестирования были использованы следующие драйверы и библиотеки: Intel Chipset Drivers 6.3.0.1007; DirectX 9.0c; ATI Catalyst v.4.12.

Во всех синтетических бенчмарках, программах и играх тестирование проводилось минимум два раза (за исключением некоторых тестов, о которых я скажу отдельно). В случае, когда полученные результаты в значительной степени отличались друг от друга, тестирование повторялось еще как минимум 1 раз дополнительно.

При проведении тестов основной упор сделан на бенчмарки процессора и памяти, что в контексте статьи логично.

Результаты тестов.

Начнем как обычно с наиболее популярной и народной комплексной утилиты по имени "Sandra":

Популярная синтетическая "считалка" говорит о ~38% росте производительности при разгоне процессора с номинальных 3000 MHz до 4127 MHz и оперативной памяти с 200 (400) MHz до 275 (550) MHz.

Комплексный синтетический бенчмарк CrystalMark v.0.9.106.225 оказался практически солидарен с Sandra: средний прирост производительности составил ~37.6%.

Intel-олюбивый PCMark 2004 оказался в большей степени неравнодушен к разгону оперативной памяти – прирост здесь более заметен чем при разгоне процессора (33.9% и 38.2% соответственно).

Прирост производительности в Hot CPU Tester и ScienceMark сопоставим с результатами предыдущих бенчмарков, и, на мой взгляд, итог не нуждается в дополнительных комментариях.

Судя по полученным результатам в PiFast и SuperPI, число "Пи" после прибавки Pentium 4 1127 MHz и 75 (150) MHz к оперативной памяти, будет считаться быстрее ровно на 38%.

Ну что же, с синтетическими бенчмарками и "научными расчетами" более-менее разобрались. Теперь посмотрим, каков прирост производительности от разгона будет в реальных приложениях. И начнем, по традиции, с архиваторов.

Для проведения тестирования в архивировании данных был выбран каталог размером 462Mb, количество файлов – 281, папок – 23 (установленный 3DMark’03). Во всех трех популярных архиваторах устанавливалась максимальная степень сжатия. Размер сжатого архива в итоге составил 181Mb (степень сжатия ~61%). Результаты архивирования:

Практическая польза от достигнутого разгона "на лицо"! Прирост производительности (в зависимости от архиватора) колеблется от 36.3% (WinRar) до 40.4% (WinAce). Неплохо, не правда ли? :)

Для проведения тестов кодирования аудиоданных был выбран альбом Paul van Dyk "The Politics of Dancing", состоящий из 17 песен продолжительностью 77:41 минут и общим WAV-объемом 783Mb. Аудиодиск был "завиртуален" с помощью Alcohol 120%, непосредственно же сжатие производилось с помощью программы Easy CD Extractor версии 7.5.1. Параметры сжатия аудиокодеков:

• Lame 3.96: Stereo, Highest Quality, Constant Bitrate 320 kbit/s.
• Ogg Vorbis 1.0.1: Variable Bitrate ~320 kbit/s;
• Monkey Audio: Extra High Compression Level.

В качестве тестового материала для сжатия видео был взят кусок фильма "I Robot" размером 218Mb. Сжатие производилось с помощью довольно популярной программы Dr.DivX версии 1.0.5.0. Результаты кодирования медиа-данных:

Меньше всех (если, конечно, так можно выразиться по отношению к +31.8% прироста производительности) реагирует на разгон процессора и памяти кодек Monkey Audio. А Lame, Ogg и DivX синхронно показывают +38%! Если после приведенных результатов тестов ряды противников разгона все еще стройны, то продолжим их, так сказать, "разрежение" далее ;).

Не думаю, что подсчет количества обработанных паролей в секунду программой Advanced Office Password Recovery можно считать полноценным бенчмарком, но то, что она реагирует на разгон – очевидно. Из-за невысокой повторяемости результатов, тесты были проведены 10 раз. На диаграмме присутствует среднее значение полученных результатов:

Максимальный прирост производительности при подборе паролей к документам Word97/2000 +67.9%(!) оказался даже больше процентного прироста частоты процессора (+37.5%). В среднем же от такого разгона в Advanced Office Password Recovery можно ожидать +39.4%.

Посмотрим, как повлияет разгон Pentium 4 на производительность при рендеринге:

Учитывая продолжительность встроенного в POV-Ray бенчмарка, тестирование проводилось по 1 разу на разогнанном процессоре и оперативной памяти и без разгона данных компонентов. Частота CPU, в конечном итоге, в наибольшей степени влияет на результат данного теста, и поэтому почти +40% прирост производительности не удивляет. К слову, время рендеринга при разгоне сократилось на 9 минут 40 секунд (с 33:55 до 24:15).

В CINEBENCH 2003 мы можем наблюдать все те же 38-40% плюсом.

На очереди синтетические игровые бенчмарки и, непосредственно, сами игры.

Из-за относительной слабости видеокарты (на сегодняшний день) увеличение производительности от разгона процессора и памяти в обоих 3DMark-ах не так значительны, как могли бы быть. Тем не менее, если ориентироваться только на "CPU Score" (который, кстати, даже от драйверов видеокарты зависит) то и здесь мы можем наблюдать +28.5% и +20.5% прироста производительности.

Полусинтетический AquaMark3 также не блеснул оригинальностью, практически ограничившись производительностью видеокарты.

Для проведения тестов в играх были выбраны FarCry, DOOM 3 и Half-Life 2. Во всех играх были выставлены средние настройки качества графики и минимальное разрешение – 640x480:

Когда видеокарта не ограничивает производительность процессора, то при аналогичном разгоне более чем +37.4% прирост производительности в играх Вам обеспечен. Но, если увеличить разрешение до наиболее массового 1024х768, то и, соответственно, эффект от разгона снижается до +15-21%.

Впрочем, мы с Вами почти уже как год назад узнали, что для Radeon 9800Pro вполне достаточно Intel Pentium 4 3.0-3.2GHz. Моим же сегодняшним 4.13GHz необходима более быстрая видеокарта (да и память поменять бы не помешало) :).

Подведем итог анализу производительности при разгоне, рассмотрев полученные результаты в одной сводной таблице:

Test's		Pentium 4 3.0GHz (200FSB/400mem)	Pentium 4 4.13GHz (275FSB/550mem)	%
Sandra-2005 CPU	CPU ALU	8 920	12 288	37.80%
	CPU FPU	6 220	8 511	36.80%
Sandra-2005 Multimedia	Multi Int	21 473	29 599	37.80%
	Multi Float	28 734	39 588	37.80%
Sandra-2005 Memory	Memory Int	4 618	6 518	41.10%
	Memory Float	4 656	6 491	39.40%
Hot CPU Tester 4.2.2	Total Score	6 748	9 602	42.30%
	MHz Ratio	2.25	2.32	3.10%
CrystalMark v.0.9.106.225	ALU	9 890	13 525	36.80%
	FPU	10 817	14 895	37.70%
	Memory	8 260	11 416	27.60%
PCMark'04 v.1.2.0	CPU Score	4 649	6 227	33.90%
	Memory Score	4 739	6 547	38.20%
ScienceMark 2.0	Peak MFLOPS	6 091.0	8 417	38.20%
	FLOPS/cycle	2.03	2.04	0.50%
PiFast	Time, sec	75.4	54.8	37.50%
Super PI. 4M	Time, sec	226	164	37.80%
WinRAR v.3.42	463Mb, 284 files, 23 folders, time	6:12	4:33	36.30%
7-Zip v.4.13		10:08	7:13	40.40%
WinAce 2.59		6:39	4:50	37.60%
Lame 3.96.1	320 kbit/s	6:16	4:33	37.70%
Ogg Vorbis 1.0.1	VBR320 kbit/s (9 level)	5:56	4:18	38.00%
Monkey Audio	Extra High	3:52	2:56	31.80%
DivX 5.2.0	218Mb. High Quality	3:22	2:27	37.40%
Advanced Office Password Recovery	Word97/2000	455 620	765 041	67.90%
	Excel97/2000	415 101	553 223	33.30%
	OfficeXP+CSP	321 423	376 475	17.10%
POV-Ray Bench	Time	0:33:55	0:24:15	39.90%
	PPS	72.60	101.34	39.60%
CINEBENCH 2003	Rend. 1 CPU, CB-CPU	262	362	38.20%
	Rend. x CPU, CB-CPU	315	435	38.10%
	C4D Shading, CB-GFX	336	463	37.80%
	OpenGL SW-L, CB-GFX	1 289	1 808	40.30%
	OpenGL HW-L, CB-GFX	1 700	2 401	41.20%
3DMark 2003	3DMark'03	5 145	6 457	25.50%
	3DMark'03 CPU	857	1 101	28.50%
3DMark 2005	3DMark'05	2 059	2 212	7.40%
	3DMark'05 CPU	4 134	4 980	20.50%
AquaMark 3	Score	45 241	49 404	9.20%
	GFX Mark	6 021	6 722	11.60%
	CPU Mark	9 096	11 783	29.50%
Far Cry	640х480	49.1	69.8	42.20%
DOOM 3		62.8	84.2	34.10%
Half-Life 2		81.8	111.2	36.00%
Far Cry	1024х768	47.9	57.8	20.70%
DOOM 3		50.9	58.4	14.70%
Half-Life 2		73.6	89.4	21.50%

Подводя итог первому знакомству со степпингом E0, скажу, что казавшиеся ранее недостижимыми "на воздухе" 4GHz покоряются процессорам на новом степпинге без труда. В зарубежных форумах, да и в нашей родной конференции overclockers.ru, отзывы восторженных обладателей процессоров на степпинге E0 появляются все чаще и чаще. Результаты уровня 4.3GHz уже никого не удивляют, и мечта в виде заветных 5GHz уже замаячила на горизонте (оптимист, однако :)).

Что же касается производительности системы при таком разгоне, то, несмотря на отсутствие в тестах соперника в виде оверклокерского экземпляра Winchester, с определенной долей погрешности могу сказать что Intel Pentium 4 3.0GHz, разогнанный синхронно с памятью до 4.13GHz идет вровень с AMD Athlon 64 3000+ разогнанным до ~2.65GHz (и мой "ринг" в форуме Бенчмаркинг конференции с постоянным его участником Gorod тому подтверждение).

Ну что же, ждем чудес разгона от Celeron D нового степпинга E0... Удачи Вам в подборе процессора и разгоне!

Ждем Ваших комментариев в специально созданной ветке конференции.

Сергей Лепилов aka Jordan