Встречаем: Pentium E 21xx и Celeron 4xx

Прошло всего четырнадцать лет с момента анонса процессора Pentium, заменившего собой "486-й" и ставшего именем нарицательным в последующие годы. Ни один геймерский ПК, а тем более производительный рабочий инструмент не обходился без процессоров семейства Pentium. Поколение одно за другим в течение семи лет сменялось на фоне растущей производительности, пока не добралось до цифры "4", и только шесть лет ушло на то, чтобы осознать бесперспективность архитектуры NetBurst (увы, обещанное светлое будущее так и не наступило), ставшей в свое время основой для Pentium 4.


Именно архитектура NetBurst позволила появиться такому выражению как "кукурузные мегагерцы", что означает несоответствие производительности и частоты процессора. И вот, в 2006 году после анонса процессоров с архитектурой Core (а вернее, после первых результатов измерения производительности) IT-сообщество поверило в то, что наступили последние дни для всего того, что было связано с именем Pentium. Но компания Intel вдохнула вторую жизнь в свое детище, дабы не потерять марку, узнаваемую во всем мире. Правда, теперь Pentium стал чем-то средним между Core 2 Duo и Celeron, который, кстати, также получил новую жизнь.


Обычные, стандартные процессоры LGA775…


Итак, Intel отказалась в новом двухъядерном Pentium, как и в обычном Celeron, от архитектуры NetBurst в пользу Core, благодаря чему при меньших значениях частоты и энергопотребления удалось сохранить производительность относительно устаревшего поколения, работающего на почти вдвое больших частотах. Компания также ввела новые обозначения процессоров. Так, обновленный Pentium имеет название Pentium Dual-Core E21xx (напомним, что Core 2 Duo имеют индексы 6ххх и 4ххх), а бюджетная модель получила более высокий индекс вида Celeron 4xx и лишилась буквы "D".


Маркировка процессоров Intel Pentium E и Celeron


Теперь об основных нововведениях. Так как новые процессоры основаны на современной микроархитектуре Core, то ближайшими "родственниками" для них являются Core 2 Duo E4xxx с 800 МГц шиной FSB: как Pentium E, так и Celeron, имеют поддержку FSB 800 МГц. Также Pentium E поддерживает все технологии, доступные Core 2 Duo, кроме виртуализации (Intel Virtualization Technology): энергосберегающие Enhanced Halt State Technology и Enhanced Intel Speedstep (EIST), защита от некоторых вирусов - Execute Disable Bit (XD bit) и, конечно же, поддержку 64-битных инструкций - Intel EM64T.



Но в отличие от объема кэш-памяти второго уровня ядер Conroe (4 Мб) и Allendale (2 Мб) новая линейка процессоров обладает разделяемым L2 кэшем всего в 1 Мб. При этом энергопотребление не снизилось и осталось на уровне 65 Вт, а максимальное напряжение питания равно 1,312 В. На данный момент доступны следующие модели: Pentium E2140 с тактовой частотой 1,6 ГГц и Pentium E2160 с частотой 1,8 ГГц.


Тыльные стороны процессоров Intel Pentium E (слева), Core 2 Duo и Pentium D (внизу)



Тыльные стороны процессоров Intel Celeron 4хх (слева) и Celeron D


Одноядерные бюджетные процессоры Celeron поддерживают XD bit, EM64T, но лишены энергосберегающих технологий, так как их уровень TDP и без того не превышает планки в 35 Вт при напряжении питания в 1,3 В, в чем не последнюю роль сыграл уменьшенный до 512 Кб L2-кэш. Данный объем кэш-памяти соизмерим с кэшем старых процессоров Celeron D на ядре Cedar Mill.



Такой низкий тепловой пакет в обновленных Celeron позволил использовать "ультратонкий" кулер с 80-мм вентилятором без регулировки скорости вращения, которая составляет 1800 об/мин, при этом уровень шума практически неразличим на общем фоне системного блока.

Более компактный кулер для Celeron (слева) в сравнении с обычным для Core 2 Duo


Пока анонсировано всего три модели: Celeron 420, работающий на частоте 1.,6 ГГц; Celeron 430 – 1,8 ГГц и Celeron 440 с частотой в 2,0 ГГц.

Модель Core 2 Extreme X6800 Core 2 Duo E6700, E6600, E6420, E6320 Core 2 Duo E6400, E6300 Core 2 Duo E4400, E4300 Pentium Dual-Core E2160, E2140 Celeron 440, 430, 420
Количество ядер 2 2 2 2 2 1
Технология производства, нм 65 65 65 65 65 65
Ядро Conroe Conroe Allendale Allendale Allendale (Conroe-1M) Conroe-L
Номинальная частота, ГГц 2,93 2,66/2,4/2,13/1,86 2,13/1,86 2/1,8 2/1,8 2/1,8/1,6
Частота шины, МГц 1066 1066 1066 800 800 800
Кэш второго уровня, MБ 4 Mb 4 Mb 2 Mb 2 Mb 1 Mb 512 Kb
TDP, Вт 75 65 65 65 65 35
EIST Да Да Да Да Да Нет
XD bit Да Да Да Да Да Да
Intel EM64T Да Да Да Да Да Да
Intel Virtualization Technology Да Да Да Нет Нет Нет
Тип разъема LGA775 LGA775 LGA775 LGA775 LGA775 LGA775



Тестовая конфигурация

Для создания более или менее объективной картины тестирования новых процессоров мы отобрали оппонентов по ценовому признаку (на момент написания статьи), при этом учитывалась стоимость именно боксовой версии каждой модели, плюс несколько моделей высокого уровня. В итоге для нашего образца Pentium E2160 были выбраны:
  • Core 2 Extreme X6800 (2,93 ГГц, 4 Мб, FSB1066);
  • Core 2 Duo E6320 (1,86 ГГц, 4 Мб, FSB1066);
  • Core 2 Duo E4300 (1,8 ГГц, 2 Мб, FSB800);
  • Pentium D 930 (3 ГГц, 2х2 Мб, FSB800);
  • Athlon 64 X2 4000+ (2,1 ГГц, 2х512 кб).

Процессор Core 2 Extreme X6800 позволит судить о масштабировании технологии Core, модель Core 2 Duo E6320 (полученная из Core 2 Extreme X6800, благодаря уменьшению коэффициента умножения до 7), будучи ненамного быстрее 2 Мб-варианта E6300, покажет негативные стороны FSB 800 МГц, а разницу между кэшем 1 Мб и 2 Мб можно будет оценить с Core 2 Duo E4300. Pentium D 930 необходим был для сравнения с уходящим поколением, а Athlon 64 X2 4000+ - как самый ближайший конкурент, хоть и немного дорогой: Athlon 64 X2 3800+ стоит намного меньше, а модель с индексом 4200+ держится пока на уровне $120.

Для попавшего на тестирование Celeron 430, который также имеет частоту 1,8 ГГц, были отобраны всего два более дешевых процессора:
  • Celeron D 347 (3,06 ГГц, 512 кб, FSB533);
  • Athlon 64 3000+ (1,8 ГГц, 512 кб).

Думаем, наш выбор вполне ясен, а вот отсутствие процессоров Sempron легко объяснимо: вряд ли стоит себя обделять полноценным Athlon при цене всего 58 долларов (как и Celeron D 347).

Для платформы Intel была собрана следующая конфигурация:
  • Материнская плата: Gigabyte GA-965P-DS3 (Intel P965);
  • Память: 2xKingston KVR667D2N5/1G (2x1 Гб, DDR2-667);
  • Видеокарта: Sparkle Calibre P880LV (GeForce 8800 GTS 320 MB);
  • Система охлаждения: Zalman CNPS 9700 NT;
  • HDD: Samsung SP2504C (250 Гб, 7200 об/мин, SATA II);
  • Привод: Samsung TS-H552 (DVD+/-RW);
  • Блок питания: FSP Epsilon FX700-GLN (700 Вт).

Процессоры AMD устанавливались в материнскую плату ASUS M2N 1394 на базе NVidia nForce 430, остальные компоненты были те же, что и в первой конфигурации. Память на платформе Intel для всех процессоров, кроме Celeron D 347, функционировала на частоте 800 МГц с таймингами 5-5-5-15 и питающем напряжении 2,1 В. Для Celeron D 347 ввиду технических ограничений память пришлось установить как DDR2-533, но с более агрессивными таймингами 3-3-3-9, дабы приблизиться к возможностям более высокочастотного варианта, что и было подтверждено опытным путем. В силу архитектурных особенностей платформы AMD AM2 частота памяти для Athlon 64 X2 4000+ была равна 700 МГц, для Athlon 64 3000+ - 720 МГц, при этом задержки составляли 5-5-5-15.

Все тесты проходили в среде Windows XP Professional Edition SP2, для чипсета Intel устанавливался пакет драйверов Intel Chipset Software Installation Utility 8.3.0.1013, для NVidia - драйвера версии 11.09, для видеокарты устанавливались ForceWare 158.22. Файл подкачки задавался размером 2048 Мб, брандмауэр отключался, остальные настройки - по умолчанию.

В качестве тестовых пакетов выступали:
  • PCMark05 v1.2.0;
  • 3DMark2001 SE v3.3.0;
  • 3DMark06 v1.1.0;
  • SuperPI;
  • WinRAR 3.70b;
  • Cinebench 9.5;
  • F.E.A.R. Extraction Point v1.0;
  • Doom 3 v1.0.

Все синтетические тесты от Futuremark использовались с настройками по умолчанию, число Пи в SuperPI рассчитывалось до 8-млн. знака. В игре F.E.A.R. Extraction Point устанавливалось качество графики в Medium (800x600), в Doom 3 при разрешении 1024x768 - High Quality.


Результаты тестирования

Процессоры на диаграммах расположены в зависимости от цены на момент подготовки материала, что позволяет более точно оценить соотношение цена/производительность протестированных процессоров.



И первый тест - PCMark05, в котором процессоры с архитектурой NetBurst всегда обходили своего прямого конкурента в лице AMD Athlon/Sempron, - благосклонно отнесся к Pentium D 930 и Celeron D 347, которые оставили позади как конкурирующие решения, так и все Core 2 Duo, не говоря уже о Pentium E. Разницы же между кэшем Pentium E2160 и Core 2 Duo E4300 нет, а вот Core 2 Duo E6320, напротив, смог обогнать их на 3%. Процессору Celeron 430, увы, ничего не светит, хотя его "попугаи" и лучше результата Athlon 64 3000+, который как и двухъядерный коллега занимает последние строчки рейтинга в своем классе.



Ну вот, тест 3DMark2001 SE хоть и стар, но вполне справедливо распределил места. Теперь заметно влияние размера кэш-памяти в архитектуре Core, так же как и частоты FSB, хотя и не так сильно. Athlon 64 3000+ и Celeron 430 идут почти вровень с разницей в 900 баллов, и с этого теста начинается противостояние между Pentium E2160 и Athlon 64 X2 4000+.



Последний тест от Futuremark распределяет места так же, как и предыдущий. Опять старые знакомые никак не поделят место под солнцем, и опять же дополнительный мегабайт кэша Core 2 Duo E4300 позволяет обойти Pentium E - в этот раз на 4%. Новый бюджетный процессор от Intel демонстрирует вполне неплохую производительность, обходя конкурента от AMD. Ну, а "кукурузные" мегагерцы Pentium D 930 уже не способны хоть как-то повлиять на производительность - вполне возможно, что его скоро догонят чуть более высокочастотные Celeron на архитектуре Core.



CPU Test с хорошей многопотоковой оптимизацией показал двукратное превосходство многоядерных моделей над обычными, как и масштабируемость архитектуры новых процессоров от Intel. Здесь также наблюдается забавная картина: Athlon 64 X2 4000+ обошел Core 2 Duo E4300, чего до сих пор не наблюдалось. Жаль, что в реальных игровых приложениях такого не происходит.



Расчет восьмимиллионного знака числа Пи тяжело дается процессорам архитектуры NetBurst и K8. Как пример: двухъядерный Athlon 64 X2 4000+ показал на 45 секунд худший результат по сравнению с Celeron 430, причем последний – одноядерный процессор! Отрыв Core 2 Duo E4300 от Pentium E2160 составил целых 15% - вот что значит увеличенный кэш, хотя разница между младшим представителем Core 2 Duo и Core 2 Duo E6320 практически незаметна.



Картина результатов работы в архиваторе WinRAR аналогична 3DMark06, а демонстрируемые результаты процессоров K8 говорят о том, что архитектура уже старовата и необходимы кардинальные изменения. Ведь, работая с памятью на более низкой частоте, но и обладая встроенным контроллером памяти, оба Athlon 64 показывают отличную производительность, вот только в реальности им порой сложно противостоять архитектуре Core. Более высокая частота FSB процессора Core 2 Duo E6320 позволила обогнать всех своих "родственников", кроме, конечно же, экстремальной версии.



Приложение Cinebench 9.5 относится к тестам из профессиональной среды и позволяет произвести рендеринг сцены как с одним ядром, так и с двумя. Вот где действительно могут быть применимы во всей своей красе процессоры Athlon 64. И если разницы между мегабайтным и двухмегабайтным кэшем в Core нет, то 4 Мб и FSB1066 без проблем могут поднять производительность Core 2 Duo, причем двухъядерный Athlon 64 будет "дышать в затылок" именно такому процессору. Но и одноядерный Athlon 64 3000+ запросто обходит Pentium D 930 при рендеринге с одним ядром. Достаточно интересный тест, в котором даже оба Celeron оказываются быстрее Pentium D, а Celeron 430 приближается к Pentium E2160. Все это относилось к однопоточному рендерингу.



При использовании двух ядер картина нисколько не изменилась: оба варианта младших представителей Core практически равны, а Athlon 64 X2 4000+ немного отстает от Core 2 Duo E6320 - на 1,5%. Это еще раз доказывает рациональность использования в конкретном приложении именно того процессора, который больше подходит этому приложению (проще говоря, "заточен под него").

В игровых приложениях Core 2 Duo вне конкуренции, особенно с FSB 1066 МГц, но и Pentium E в очередной раз (что значит "в очередной раз"? он все время обгоняет!) более производителен, чем его предшественник, работающий на почти вдвое большей частоте. И, конечно же, Athlon 64 - гроза старых Pentium’ов в играх - и теперь вполне способен на равных тягаться с обновленной серией своего конкурента.



Как видно из теста F.E.A.R. Extraction Point, о поддержке двухъядерной конфигурации можно забыть - ее там просто нет, а если и есть, то не такая, как хотелось бы. Например, Celeron 430 вплотную приближается к Pentium D 930, так же как и Athlon 64 3000+. Второй мегабайт Core 2 Duo E4300 позволил прибавить 14 кадров по сравнению Pentium E2160, а 4-мегабайтный кэш и системная шина в 1066 МГц Core 2 Duo E6320 прибавили 29 кадров к предыдущему результату.



В игре Doom 3 одноядерные процессоры уже не в состоянии конкурировать со старшими собратьями, но соотношение сил в группе сохранилось. Celeron 347, как всегда, хуже на 20 кадров в секунду таких же бюджетных процессоров, как и он сам.


Разгон

И, конечно же, мы провели проверку разгонного потенциала. Как это обычно бывает с архитектурой Core, все оказалось достаточно предсказуемым. Планка в 3,3 ГГц была взята без проблем, и мы зафиксировали следующие результаты: 3420 МГц для Pentium E2160 при напряжении 1,475 В (температура при этом доходила до 81°C на тестовом кулере) и 3357 МГц для Celeron 430 при 1,45 В (73°C).





Сравнение производительности не проводилось, так как все упиралось в потенциал памяти и возможности материнской платы, которая непонятным образом "играла" с недоступными для изменения задержками или же попросту включала Strap. Но даже в тестовом "забеге" Celeron 430 после разгона показал производительность в F.E.A.R. EP превышающую таковую на Core 2 Duo E4300, а в игре Doom 3 не хватило 18,5 кадров до результата Pentium D 930.


Выводы

Компания Intel выпустила действительно достойное продолжение чуть было не забытой торговой марки Pentium, тем самым расширив ассортимент своей продукции. Теперь она делится уже на три класса: высокий, где господствуют Core 2 Duo, средний - Pentium E и бюджетный Celeron (пока что - одноядерный). Теперь все модели в дальнейшем будут основаны на архитектуре Core, что наилучшим образом скажется на их производительности и энергопотреблении.

Обладая ценой на 30% ниже по сравнению с младшими моделями Core 2 Duo, процессоры Pentium E с 1 Мб L2-кэшем медленнее максимум на 15%, что легко может компенсироваться разгоном. Но не стоит забывать, что и Core 2 Duo может разгоняться, и весьма неплохо.

Обновленный Celeron привнес новый уровень производительности в бюджетный сектор, что позволяет говорить о появлении новой волны дешевых игровых ПК, где до этого момента вполне уверено себя чувствовали процессоры Sempron. А сниженный уровень TDP позволяет использовать новые Celeron в HTPC (Home Theater Personal Computer).

Что можно сказать о процессорах архитектуры K8 от AMD? Скорее всего, их время уже подходит к концу, и если компания не выпустит им замену в ближайшее время, то ей придется опускать цены еще ниже, так как они не совсем соответствуют уровню реальной производительности.


Благодарим компанию Мастер Групп (г. Днепропетровск) за предоставленные для тестирования процессоры Intel Pentium E2160, Celeron 430 и остальное тестовое оборудование, а также представительство Intel за процессор Core 2 Extreme X6800.
В стремлении к совершенству в неидеальном мире!