Эффективность и энергопотребление
Поскольку энергопотреблению сейчас уделяется большое внимание, сравним по этому показателю новые процессоры Opteron с современными конфигурациями Xeon. Когда были выпущены первые Opteron'ы, главным их маркетинговым преимуществом было более низкое энергопотребление, чем у эквивалентных процессоров Xeon. Соответственно они меньше выделяли тепла, и такие системы производили меньше шума. Однако сейчас у Intel преимущество по техпроцессу (65 нм против 90 нм) и более эффективное ядро, тогда как по дизайну сегодняшние Opteron'ы все еще очень сильно похожи на первые Socket-940 Opteron'ы, но поднялись по сравнению с ними по частотам.
Потребляемая мощность замерялась ваттметром. Платформы собирались настолько единообразно, настолько это было возможно. Все тестовые системы были оснащены видеокартой GeForce 8800 GTX 768 MB PCI Express, 4 ГБ памяти Samsung DDR2-667 FB-DIMM, двумя винчестерами Western Digital Raptor 74 GB, оптическим приводом Sony DVD+/-RW и запитывались 620 Вт блоком питания Enermax Liberty. Энергопотребление холостого хода замерялось после загрузки системы в режиме "рабочий стол" Windows. Энергопотребление при полной нагрузке замерялось при работе 4 или 8 тестов Prime95 (в зависимости от числа активных ядер системы). Эти тесты проводились с отключенным управлением питания (C1E/EIST/DBS).
Результаты для AMD не очень-то обнадеживающие. В этих тестах двухъядерные Opteron'ы потребляют больше электроэнергии на такт, чем четырехъядерные Xeon'ы. Здесь также видно, что в прямом сравнении двухъядерных процессоров с двухъядерными, процессоры Xeon намного эффективнее по энергопотреблению на такт. Топовые Intel'овские двухъядерные 3,0 ГГц Xeon'ы под нагрузкой потребляют меньше электроэнергии, чем младшие 2,0 ГГц Opteron'ы.
Здесь нужно отметить один важный аспект, что технология энергосбережения "PowerNow!" компании AMD работает намного масштабней по сравнению с Intel'овскими технологиями C1E/Speedstep. Например, лучший в линейке Intel 2,66 ГГц четырехъядерный Xeon при низкой загрузке понижает рабочую частоту до 2,0 ГГц. Для сравнения, лучший в линейке AMD 2,8 ГГц Opteron при низкой загрузке понижает частоту до 1.0 ГГц, то есть его энергопотребление уменьшается намного больше. При включенной функции "PowerNow!" в 2P конфигурации на холостом ходу энергопотребление Opteron 2220 SE снижается с 338 Вт до 213 Вт, то есть довольно существенно (~33 %). Думаем, что те, кто будет собирать стоечную систему, оценят гибкость энергосбережения, предлагаемую AMD, хотя кого-то может удивить, что их новые 2,8 ГГц Opteron'ы при выполнении базовых задач работают на частоте всего в 1.0 ГГц.
[N5-Тестовые системы]
Конфигурация систем AMD Opteron
| Процессор(ы) |
AMD Opteron 2220 SE (2,8 ГГц) - 2 x 128 кБ L1, 2 x 1 МБ L2 кэш
двухъядерная архитектура Santa Rosa - 0,09 мкм
AMD Opteron 2218 (2,6 ГГц) - 2 x 128 кБ L1, 2 x 1 МБ L2 кэш
двухъядерная архитектура Santa Rosa - 0,09 мкм
AMD Opteron 2216 (2,4 ГГц) - 2 x 128 кБ L1, 2 x 1 МБ L2 кэш
двухъядерная архитектура Santa Rosa - 0,09 мкм
AMD Opteron 2214 (2,2 ГГц) - 2 x 128 кБ L1, 2 x 1 МБ L2 кэш
двухъядерная архитектура Santa Rosa - 0,09 мкм
AMD Opteron 2212 (2,0 ГГц) - 2 x 128 кБ L1, 2 x 1 МБ L2 кэш
двухъядерная архитектура Santa Rosa - 0,09 мкм |
| Память |
4 x Samsung DDR2-667 ECC/Registered модуля – всего 4 ГБ
CAS 5,5,5 Latency на частоте DDR2-667 |
| Материнская плата |
Tyan Thunder n6650W
Tyan 1.01 BIOS
Чипсет Nvidia nForce 3600 Professional |
| Жесткий диск |
Western Digital Raptor 74GB - 10,000 RPM / 8MB - Serial ATA/150 |
| Операционная система |
Windows XP Professional x64 Edition – установка по умолчанию |
Конфигурация систем Intel Xeon
| Процессор(ы) |
Intel Xeon X5355 (2,66 ГГц) - 4 x 32 кБ L1, 8 МБ общий L2 кэш
четырехъядерная архитектура Cloverton - 0,065 мкм
Intel Xeon E5345 (2,33 ГГц) - 4 x 32 кБ L1, 8 МБ общий L2 кэш
четырехъядерная архитектура Cloverton - 0,065 мкм
Intel Xeon E5320 (1,86 ГГц) - 4 x 32 кБ L1, 8 МБ общий L2 кэш
четырехъядерная архитектура Cloverton - 0,065 мкм
Intel Xeon E5310 (1,60 ГГц) - 4 x 32 кБ L1, 8 МБ общий L2 кэш
четырехъядерная архитектура Cloverton - 0,065 мкм
Intel Xeon 5160 (3,0 ГГц) - 2 x 32 кБ L1, 4 МБ общий L2 кэш
четырехъядерная архитектура Cloverton - 0,065 мкм
Intel Xeon 5150 (2,66 ГГц) - 2 x 32 кБ L1, 4 МБ общий L2 кэш
четырехъядерная архитектура Cloverton - 0,065 мкм
Intel Xeon 5140 (2,33 ГГц) - 2 x 32 кБ L1, 4 МБ общий L2 кэш
четырехъядерная архитектура Cloverton - 0,065 мкм
Intel Xeon 5130 (2,0 ГГц) - 2 x 32 кБ L1, 4 МБ общий L2 кэш
четырехъядерная архитектура Cloverton - 0,065 мкм |
| Память |
4 x Samsung DDR2-667 FB-DIMM модуля – всего 4 ГБ
CAS 5,5,5 Latency на частоте DDR2-667 |
| Материнская плата |
Supermicro X7DAE
Supermicro 1.2 BIOS
Чипсет Intel 5000X |
| Жесткий диск |
Western Digital Raptor 74GB - 10,000 RPM / 8MB - Serial ATA/150 |
| Операционная система |
Windows XP Professional x64 Edition – установка по умолчанию |
Тестовые приложения
- 7-Zip File Archiver 4.42 x64
- Adobe Photoshop CS3 Beta
- Apache Web Server 2.2.3 Win32
- Autodesk Maya 8.0
- Autodesk 3D Studio Max 9.0
- LAME MT 3.97
- Maxon Cinebench 9.5
- Microsoft Windows Media Encoder 9.0 x64
- SiSoft Sandra XI x64
- wPrime 1.28
- RARSoft WinRAR 3.62
[N6- SiSoft Sandra XI]
SiSoft Sandra XI – синтетический тест для тестирования базовых компонентов компьютера. В тесте можно проверить производительность CPU, памяти или мультимедийные возможности. Sandra XI поддерживает X86 (32-bit) и X86-64 (64-bit) оборудование и операционные системы.
Как и ожидалось, по синтетической производительности четырехъядерники Intel явно опережают остальных участников тестирования. Однако при прямом сравнении двухъядерных процессоров с двухъядерными, Opteron'ы в одном случае получают высокие оценки и низкие в другом. По производительности с арифметическими вычислениями Opteron'ы показывают лучшую производительность на такт по сравнению с Xeon'ами – результаты 3,0 ГГц Xeon и 2,8 ГГц Opteron'а очень близки. Однако в тесте мультимедиа результаты Opteron'ов просто ужасные. Intel'овская архитектура Core всегда была сильна в этом тесте, поэтому такую картину можно было ожидать, но в этот раз разница очень внушительная.
AMD'ешный интегрированный в ядро контроллер памяти продолжает выигрывать, обеспечивая все представленные здесь процессоры большей пропускной способностью памяти по сравнению с конкурентами. Тестируемые Socket-1207 Opteron'ы обеспечивают 7,6 - 8,0 ГБ/с пропускную способность – это лучше, чем у двухъядерных Xeon'ов – примерно 6,4 - 6,6 ГБ/с. Четырехъядерные Xeon'ы показывают совсем небольшую пропускную способность памяти – максимальное значение чуть выше 4,0 ГБ/с.
[N7- wPrime]
wPrime - синтетический тест процессора по скорости работы с числами. Приложение ориентировано на тяжелую многопоточную работу - задействуются все имеющиеся потоки. Представлены результаты самого короткого (32M) и самого длинного (1024M) тестов.
Так как тест wPrime заряжен на многопотоковость (и в нем четырехъядерные процессоры могут иметь преимущество), то в том, что четырехъядерные Xeon'ы показывают в нем более высокие результаты, нет ничего удивительного. При сравнении двухъядерных процессоров с двухъядерными, новые Opteron'ы смотрятся хорошо – в пересчете на такт у них примерно такая же производительность, как у Xeon'ов. Здесь видно, что по сравнению с Opteron'ами Xeon'ы масштабируются немного лучше. И в 1024M тесте это очевидно – при повышении частоты Opteron'ы прибавляют в производительности всё меньше и меньше, тогда как ступеньки в показателях Xeon'ов становятся всё длиннее. В этом тесте Opteron'ы смотрятся хорошо, но не отлично.
[N8- Apache 2.2.4]
Apache 2.2.4 – новейшая версия самого популярного веб-сервера.
Использовался интегрированный тест Apache – имитировалась загрузка 10 - 50 кБ пользователю. Фиксировалось количество запросов в секунду и максимальная скорость передачи данных.
По сравнению с Xeon'ами Opteron'ы лучше подходили для роли серверных процессоров, хотя последние модели Xeon'ов, уже начинают вырываться вперед. При низких нагрузках показатели двухъядерных Opteron'ов и Xeon'ов очень близки, но при переходе к более тяжелым нагрузкам в 50 и 100 тысяч запросов, самые быстрые двух- и четырехъядерные Xeon'ы опережают самых быстрых Opteron'ов. Похоже, что Opteron'ы уперлись в стену с обработкой приметно 5 тысяч страниц в секунду, а Xeon'ы прошли и 5 и 6 тысячный порог. Стоит заметить, однако, что при более низких частотах Opteron'ы работают всё же лучше, чем Xeon'ы.
[N9- 3D Studio Max 9.0]
3D Studio Max 9.0 – сейчас это один из самых популярных 3D тестов. Поводился тест на прорисовку сцены Radiosity, которая отличается реалистичным освещением. Чем меньше время прорисовки сцены, тем быстрее компьютер обсчитывает её.
Alias Maya 8.0
Alias Maya 8.0 – одно из самых используемых приложений в 3D моделировании. Один кадр сцены прорисовывается программно с высоким разрешением. Maya очень хорошо оптимизирована под SMP. Чем меньше время прорисовки, тем выше производительность
В 3D Studio Max Xeon'ы смотрятся лучше и средние Xeon'ы показывают такие же результаты, как топовые Opteron'ы. В Maya уровни производительности похожие, но так как у прорисовщика Mental Ray имеются проблемы с четырехъядерными процессорами Xeon, то здесь их показатели ближе к показателям Opteron'ов. Но всё же в обоих этих тестах с тяжелым рендерингом производительность в целом выше у Xeon'ов.
[N10- CS3]
CS3 - последняя версия самого популярного приложения редактирования изображений. Применялись различные фильтры, замерялось время обсчета изображения. Время обсчета всех фильтров суммировалось. Чем меньше суммарное время применения набора фильтров, тем выше производительность.
Для тестов по конвертации RAW использовались и Adobe Bridge и Photoshop CS3. Конвертация серии RAW снимков в JPG с изменением размеров. Замерялось время всей процедуры.
У Opteron'ов со временем хуже и в новом Adobe Photoshop CS3. В наших стандартных тестах фильтров и конвертирования RAW снимков Xeon'ы работают быстрее, чем Opteron'ы. Особенно трудно Opteron'ам приходится при конвертировании RAW снимков – самый медленный Xeon показал такое же время, как топовый Opteron 2220 SE.
[N11- Windows Media Encoder 9]
Windows Media Encoder 9 компании Microsoft является бесплатным кодировщиком мультимедиа. Тест HD video – кодирование 105 МБ 1080p WMV HD видеоклипа. Кодировка осуществлялась с качеством DVD video и CD audio.
MP3 кодирование очень сильно нагружает CPU и тестирует производительность математического сопроцессора (FPU). LAME MT 3.97 оптимизирован под SMP, MMX, 3DNow и SSE. 200 МБ .wav файл перекодировался в 160 kbps MP3 – замерялось время кодирования.
В Windows Media Encoder 9 Opteron'ы показывают приличную производительность, отставая немного от двухъядерных Xeon'ов по производительности на такт, но в общем, их результаты сопоставимы. В LAME MT, однако, результаты оказались необычными, – разночастотные Opteron'ы показали одинаковое время 37-38 секунд. Мы повторили этот тест несколько раз, но результат не менялся. По-видимому, это просто какая-то странная аномалия, и в других кодировщиках картина может быть совсем иная.
[N12- WinRAR]
WinRAR – это эффективный архиватор в RAR файлы. Засекалось время архивирования 465 МБ директории. Метод сжатия – максимальный. WinRAR 3.6 является многопотоковым приложением.
7-Zip
7-Zip – эффективный архиватор в ZIP файлы. Засекалось время архивирования 465 МБ директории. Степень сжатия – Ultra. 7-Zip является многопотоковым приложением.
В WinRAR видно, что по сравнению с двухъядерными Xeon'ами новые Opteron'ы, работают чуть быстрее, если считать производительность на такт. Хотя двухъядерный 3,0 ГГц Xeon лидирует, по остальным частотам у Opteron'ов очень близкие показатели. А вот в 7-Zip по производительности Opteron'ы отстают. Самый быстрый Opteron отстает от самого медленного двухъядерного Xeon'а примерно на сорок секунд при архивировании тех же самых файлов.
[N13- Cinebench]
Cinebench – синтетический тест Windows 3D рендеринга. Засекалось время прорисовки тестовой сцены приложения. Cinebench может поддерживать однопотоковый и многопотоковый режимы рендеринга.
Здесь по производительности на такт Opteron'ы сопоставимы с Xeon'ами. В однопотоковом приложении эти процессоры работают наравне с Xeon'ами, хотя более высокочастотный Xeon здесь немного впереди. В многопотоковом режиме процессоры AMD более успешны, чем Xeon'ы. При переходе от однопоточного режима к многопоточному двухъядерные процессоры Intel увеличивают производительность примерно в 3 раза, тогда как процессоры AMD в 3,5 раза, что говорит о том, что, если ваше приложение оптимизировано должным образом, процессоры Opteron могут масштабироваться лучше. Однако более быстрый Xeon все же немного опережает по производительности Opteron'ов. Если бы AMD выпустила 3,0 ГГц Opteron, соперничество бы было более захватывающим.
[N14- Заключение]
Последнее поколение Opteron'ов отличается несколькими эволюционными изменениями, но ничего революционного в этих изменениях нет, как бы нам этого не хотелось. Новый форм-фактор Socket-1207 подготавливает почву для четырехъядерных процессоров, и новый интерфейс памяти DDR2 позволяет им поддерживать более современные функции и улучшает пропускную способность памяти. Однако, в целом, эти новые процессоры Opteron лишь немного увеличивают уровень производительности процессоров AMD.
Самые быстрые процессоры Socket-940 AMD работали на частоте 2,6 ГГц, а их последние модели добрались до 2,8 ГГц. Если говорить о размере кэш, то у сравниваемых процессоров L2 кэш одинаковый – 2 x 1 МБ, да и новый контроллер памяти DDR2 не сильно увеличивает производительность. При прямом сравнении двухъядерных Opteron'ов с двухъядерными Xeon'ами, Intel'овские процессоры впереди в большинстве наших тестов, особенно в таких приложениях рабочих станций как 3D Studio Max и Photoshop, где Opteron'ы отстают весьма сильно. Opteron'ы выглядят хорошо в приложениях больше ориентированных на сервер и в числовых задачах, хотя даже в этих случаях их производительность очень близка к производительностью Xeon'ов. Ни один из проведенных нами тестов не показал доминирования процессоров Opteron, что прямо противоположно тому, что было год назад, когда AMD и Intel были в абсолютно противоположных позициях. Несомненно, что для каких-нибудь приложений лучшим выбором будут Opteron'ы, однако на сегодня, как нам кажется, таких приложений немного и они редко используются.
В целом, Opteron'ы работают все ещё превосходно, но их подводит энергопотребление. Для своей производительности новые Opteron'ы потребляют слишком много электроэнергии. Препятствием в этом вопросе является 90 нм техпроцесс AMD, так как подъем рабочей частоты этих процессоров до 2,8 ГГц привел к большому тепловыделению и большей нагрузке на блок питания. И это также прямо противоположн |
Подождите...
