От Pentium E до Core 2 Quad. Большое сравнительное тестирование 8 процессоров Intel. Исследование процессорозависимости современных игр

Технические характеристики процессоров

  Pentium Dual-Core E2220 Core 2 Duo E4400 Pentium Dual-Core E5200 Core 2 Duo E7400 Core 2 Duo E8400 Core 2 Quad Q8200 Core 2 Quad Q6600 Core 2 Quad Q9450
Ядро Allendale Allendale Wolfdale Wolfdale Wolfdale Yorkfield Kentsfield Yorkfield
Техпроцесс, нм 65 65 45 45 45 45 65 45
Частота, МГц 2400 2000 2500 2800 3000 2333 2400 2666
Множитель 12 10 12.5 10.5 9 7 9 8
FSB, МГц 800 800 800 1066 1333 1333 1066 1333
кэш L1, КБ 32 x 2 32 x 2 32 x 2 32 x 2 32 x 2 32 x 4 32 x 4 32 x 4
кэш L2, КБ 1024 2048 2048 3072 6144 2048 x 2 4096 x 2 9144 x 2
TDP, Вт 65 65 65 65 65 95 95 95
Кол-во транзисторов, млн 167 167 420 420 420 820 582 820
Площадь кристалла, кв. мм 111 111 107 111 107 107 x 2 142 x 2 107 x 2
Набор инструкций RISC,
IA32,
XD bit,
MMX,
EMT64,
SSE,
SSE2,
SSE3
RISC,
IA32,
XD bit,
MMX,
EMT64,
SSE,
SSE2,
SSE3
RISC,
IA32,
XD bit,
MMX,
EMT64,
SSE,
SSE2,
SSE3
RISC,
IA32,
XD bit,
MMX,
EMT64,
SSE,
SSE2,
SSE3,
SSE4
RISC,
IA32,
XD bit,
MMX,
EMT64,
SSE,
SSE2,
SSE3,
SSE4
RISC,
IA32,
XD bit,
MMX,
EMT64,
SSE,
SSE2,
SSE3,
SSE4
RISC,
IA32,
XD bit,
MMX,
EMT64,
SSE,
SSE2,
SSE3
RISC,
IA32,
XD bit,
MMX,
EMT64,
SSE,
SSE2,
SSE3,
SSE4
Прочие особенности - EIST EIST EIST VT, EIST, TXT EIST VT, EIST VT, EIST, TXT


Тестовая конфигурация и особенности тестирования

Тестовый стенд:
  • Кулер: Thermalright Ultra-120 eXtreme;
  • Материнская плата: Gigabyte P35-S3;
  • Память: 2х1GB TEAM PC8500;
  • Видеокарта: Point of View GF9800GTX EXO (@ 770/1998/2418);
  • Жесткий диск: 320GB WD3200AAKS;
  • Звуковая карта: Creative Audigy 4 (SB0610);
  • Блок питания: 700Вт FSP FX700-GLN;
  • Операционная система: Windows XP SP3 x86, Windows Vista SP1 x86;
  • Драйвера видеокарты: GeForce 182.06, NVIDIA PhysX 9.09.

Использовавшаяся видеокарта GeForce 9800GTX была разогнана до частот 770/1998/2418 МГц (что выше рабочих частот GeForce 9800GTX+). В настройках драйвера отключено ускорение обработки PhysX с помощью GPU, чтобы вся нагрузка ложилась исключительно на центральный процессор. Причем в данноv случае мы получаем соотношение между процессорами, которое будет также характерно для систем с использованием видеокарт Radeon. Более подробно про игры с использованием NVIDIA PhysX будет сказано непосредственно в самом тестировании.

Для процессоров память была сконфигурирована следующим образом:
  1. Pentium Dual-Core E2220 в номинале 800 МГц (4-4-4-11), в разгоне 1098 МГц (5-5-4-14);
  2. Core 2 Duo E4400 в номинале 800 МГц (4-4-4-11), в разгоне 1190 МГц (5-5-5-16);
  3. Pentium Dual-Core E5200 в номинале 800 МГц (4-4-4-11), в разгоне 1119 МГц (5-5-5-15);
  4. Core 2 Duo E7400 в номинале 1066 МГц (5-5-4-14), в разгоне 1173 МГц (5-5-5-16);
  5. Core 2 Duo E8400 в номинале 1066 МГц (5-5-4-14), в разгоне 1068 МГц (5-5-4-14);
  6. Core 2 Quad Q8200 в номинале 1066 МГц (5-5-4-14), в разгоне 1046 МГц (5-5-4-13);
  7. Core 2 Quad Q6600 в номинале 1066 МГц (5-5-4-14), в разгоне 1055 МГц (5-5-4-13);
  8. Core 2 Quad Q9450 в номинале 1066 МГц (5-5-4-14), в разгоне 1046 МГц (5-5-4-13).
Для процессоров в конфигурации 8х366 память была установлена на 1098 МГц (5-5-4-14), в конфигурации 7х436 1046 МГц (5-5-4-13).

Кроме сравнения производительности на номинальной частоте и в разгоне произведен ряд дополнительных тестов при одинаковых параметрах. Изначально старшие модели были протестированы на частоте 3,05 ГГц в конфигурации 7х436 МГц (предел для Core 2 Quad Q8200). Но в связи с тем, что количество процессоров в тесте было увеличено, а некоторые из них из-за низкого FSB Wall, не могли работать на такой частоте шины, три младших представителя Core 2 Duo были протестированы в конфигурации 8х366 МГц. Это давало наиболее близкую итоговую частоту процессора (2,92 МГц). На этих же параметрах был протестирован и Core 2 Duo Е8600, так чтобы можно было сравнить быстродействие младших моделей с ним. Именно этот процессор выступит у нас «эталоном», относительно которого мы под конец статьи рассчитаем разницу результатов между ним и другими процессорами нашего тестирования, чтобы наглядно увидеть какое преимущество одной архитектуры над другой, и какой выигрыш дает больший объем кэш-памяти в том или ином приложении. Эти результаты позволят вам судить о разнице между разными сериями процессоров Core 2 Duo и Core 2 Quad. Конечно же, если рассматривать их производительность на номинальных частотах, то кроме самой частоты процессора сильно влияет и частота системной шины, но в случае разгона эти различия нивелируются. Как и в нашем тестировании, среди всего модельного ряда процессоров Intel под Socket 775 можно выделить две четкие группы с низким и высоким FSB Wall, так что и наше разбиение процессоров на две категории вполне отражает глобальную ситуацию. Касательно же зависимости производительности непосредственно от частоты FSB у различных моделей CPU на ядрах разной архитектуры, то соответствующие выводы тоже можно будет четко сделать по результатам проведенных тестов.

Дополнительное тестирование процессоров на одном множителе/шине проводилось для всех синтетических бенчмарков и прикладных программ и лишь для половины игр, где есть достаточно четкие средства измерения fps или существует очень сильная зависимость от CPU, что дает ощутимую наглядную разницу в результатах.

Тестирование в играх проводилось в трех разрешениях, начиная от 1024х768 на средних настройках и до 1600х1200 с высокими настройками графики. В особо требовательных к видеоподсистеме играх тест в самом высоком разрешении не производился, в играх с активным использованием NVIDIA PhysX тестирование производилось лишь в одном разрешении (причины этого будут вполне очевидны из результатов). Особенности тестирования в каждом приложении описаны непосредственно перед полученными результатами.


Результаты тестирования в прикладном ПО

PCMark 2005

Тестирование процессоров Intel

В данном синтетическом тестовом пакете наблюдается минимальная разница в зависимости от архитектуры и объема кэш-памяти в процессорном тесте, сильнее это сказывается в тесте подсистемы памяти. Основное влияние на результат оказывает рабочая частота процессоров. В номинале производительность Core 2 Duo E8400 равна производительности Core 2 Quad Q6600. Младший Q8200 обгоняет Core 2 Duo E7400, но уступает E8400.

Super Pi

Тестирование процессоров Intel

В этом тесте наблюдается уже большая зависимость от объема кэш-памяти. Core 2 Duo E4400 показывает лучший результат на 2 ГГц по сравнению Pentium E2220 на 2,4 ГГц. Но у старших моделей Wolfdale разница между 3 МБ и 6 МБ кэш-памяти минимальна. Еще более несущественна и разница и между двухъядерными и четырехъядерными процессорами, которая составляет жалкие доли процента.

PHP Benchmark

Для тестирования скорости выполнения PHP-скриптов использовался PHP Calendar Benchmark. Скрипт запускался в Internet Explorer под веб-сервером в составе программного пакета Denwer, включающим Apache 2.2.4, РНР 5.2.4 и MySQL Server 5.0.45. В графике отображено время генерации страницы (меньший результат — лучший).

Тестирование процессоров Intel

В данном тесте наблюдается мизерное преимущество четырехъядерных моделей, чуть менее 1%. Столь же минимальна разница и между процессорами с разным объемом L2-кэша.

Fritz Chess Benchmark

Бенчмарк на основе шахматной игры. На графиках отображены результаты среднего количества просчитанных ходов за одну секунду.

Тестирование процессоров Intel

А вот в этом тесте наблюдается огромное, почти двукратное, преимущество Core 2 Quad над Core 2 Duo, а вот зависимость от объема кэш-памяти снова не столь велика. Интересно, что в номинале даже низкочастотный Q8200 оказывается 50% быстрее E8400. И это соотношение почти не меняется при разгоне процессоров до 3 и 4 ГГц соответственно.

WinRAR

Для теста использовался встроенный тест производительности.

Тестирование процессоров Intel

В данном архиваторе наблюдается веское преимущество процессоров с большим объемом кэш-памяти, в частности снова Core 2 Duo E4400 обгоняет Pentium E2220, который работает изначально на более высокой частоте. Разница между Core 2 Quad Q8200 и Q6600 минимальна. А лидером по результатам является Core 2 Quad Q9450, даже в разгоне, несмотря на то, что его ближайший конкурент на базе Kentsfield имеет частоту на 300 МГц выше. Обратите внимание, что при повышении частоты Pentium E5200 с 2,5 ГГц до 2,93 ГГц, т.е. плюс 17%, прирост составляет уже 44%. Низкая частота FSB явно «сдерживает» производительность этого процессора даже на номинальной частоте.

7-Zip

Еще один популярный архиватор, который тоже имеет встроенный тест производительности. На диаграмме отображены итоговые рейтинги производительности для каждого процессора в данном тесте.

Тестирование процессоров Intel

Ситуация практически аналогична тому, что мы видели в прошлом приложении, снова огромное преимущество четырехъядерных моделей, но зависимость от кэша уже не столь высока и Core 2 Quad Q6600 в разгоне уже обгоняет Q9450 благодаря более высокой частоте, да и разница между ними на одних параметрах меньше, около 1% (несмотря на разную архитектуру и большую разницу в объеме кэша L2). Младший представитель семейства Core 2 Quad уступает лидерам примерно 5%. Кстати, если снова обратится к тому же Pentium E5200, то при повышении частоты на 17% мы выигрываем почти 24%, что снова говорит о том, что шины 800 МГц не достаточно даже для младших моделей Wolfdale.

RenderBench

Тестирование процессоров Intel

Тест однопоточный, что четко видно по результатам. Да и разницы между процессорами с разным кэшем L2 тоже нет, зато наблюдается небольшое преимущество Wolfdale и Yorkfield над Allendale и Kentsfield. В связи с этим и в разгоне лучшие результаты у тех процессоров, у которых самая большая рабочая частота.

POV-Ray

Данный тест уже больше приближен к жизни, поскольку основан реальном приложении для работы с 3D.

Тестирование процессоров Intel

В однопоточном тесте видно, что разница между процессорами с разным кэшем L2 минимальна, чуть большая разница между архитектурами прошлого поколения в сравнении с Yorkfield и Wolfdale. Благодаря этому, и более быстрой шине, Q8200 уступает Q6600 на номинальных частотах лишь около процента. В многопоточном тесте наблюдается почти двухкратный прирост в производительности у Core 2 Duo и почти четырехкратный прирост у Core 2 Quad.

CineBench

Тестирование процессоров Intel

Это приложение уже более чувствительно в объему кэш-памяти, благодаря чему разница между двухъядерными и четырехядерными процессорами не такая большая, но даже это не позволяет Core 2 Duo E8400 и E7400 в разгоне достичь хотя бы показателей Core 2 Quad Q8200 на родных 2,33 ГГц. Преимущество Q9450 над E8400 при одинаковых параметрах около 85%.

x264 Benchmark

Бенчмарк измеряющий скорость кодирования HD-видео. Результаты построены по среднему fps, который вычислялся как среднее арифметическое всех данных по всем прогонам, которые в конце выдаются программой.

Тестирование процессоров Intel

Еще один тест, демонстрирующий безоговорочное преимущество четырехъядерных процессоров. И снова даже Core 2 Duo E8400 на частоте 4 ГГц не может достичь даже результатов Q8200 на 2,33 ГГц. Интересно, что этот же младший Core 2 Quad умудряется немного обогнать Q6600 (у которого больший объем кэша) при одинаковых множителе/шине.

VirtualDub

В данной популярной программе для работы с видео тестирование проводилось следующий образом: выполнялось кодирование видеофайла начальным объемом 700 МБ с использованием кодека DivX 6.8.5. В настройках кодека включен multithreading, все остальные параметры по умолчанию. Начальный файл находился на одном логическом диске, новый записывался на другой, пусть к ним сохранялся для каждого тестирования.

Тестирование процессоров Intel

А вот тут не все уже так однозначно. Если на номинальных частотах быстрее всех с задачей справляется Core 2 Quad Q9450, то немного уступивший ему Core 2 Duo E8400 уже занимает место лидера в разгоне, и дополнительные 500 МГц здесь компенсируют отсутствие двух дополнительных ядер. Данное приложение очень чувствительно к объему кэша L2, да и более прогрессивная архитектура позволяет Wolfdale выиграть дополнительно 40 секунд относительно предшественника Allendale. Такая зависимость обуславливает и то, что Q8200 и Q6600 демонстрируют одинаковое время как на номинальных частотах, так и на одной и той же частоте 3,05 ГГц при одинаковой шине.

Adobe Photoshop

Для тестирования в Adobe Photoshop CS4 мы воспользовались action-скриптом, который используется iXBT. Но, правда, чтобы уменьшить время его выполнения он был дополнительно «облегчен» (примерно на треть) путем удаления некоторых действий. В данный скрипт включены самые различные действия с изображением (различные трансформации, использование фильтров и т.п.). Все действия выполнялись над png-файлом 4096х3072 объемом 18,9 МБ.

Тестирование процессоров Intel

В этом приложении прирост от дополнительных двух ядер доходит до 20%, так что отставание от Core 2 Quad процессоры Core 2 Duo вполне в состоянии компенсировать разгоном, в частности E4400 на частоте 3,35 ГГц достигает показателей Core 2 Quad Q8200 на 2,33 ГГц. На номинальных частотах безоговорочный лидер Q9450, который даже ближайшего соперника Q6600 обгоняет на полторы минуты. В разгоне же уже второй оказывается на 21 секунду быстрее благодаря более высокой частоте. Младший Core 2 Quad Q8200 на частоте 3,05 ГГц сравнивается с Core 2 Duo E8400 на частоте 4 ГГц.
В стремлении к совершенству в неидеальном мире!