Tualatin Versus Wolfdale

V tomto článku si vezmeme na mušku jedno moje velmi obľúbené jadro a jedno čerstvo vydané jadro. Povieme si pekne čo tieto dva procesory majú spoločné a v čom sa odlišujú, takže necháme zbytočného úvodu a prejdime rovno k prvému dielu článku...

Povezdme si najprv základné parametre testovaných procesorov:

Intel Pentium III-S "Tualatin"
Pracovná frekvencia: 1.26 Ghz
FSB frekvencia: 133 Mhz
Multiplikátor: 9,5
L2 Cache: 512 Kbyte
Uniprocesor
Výrobná technologia: 0.13 mikronov (130nm)

Ostatné komponenty:
Ram: SDRam 133Mhz CL3 512mb moduly, 3x
Asus Radeon x850xt 256mb (agp 4x) - Fillrate 8 gigatexelov

Intel Core2Duo e7200 "Wolfdale"
Pracovná frekvencia: 2.53 Ghz
FSB frekvencia: 266 Mhz (quad: 1066mhz)
Multiplikátor: 9,5
L2 Cache: 3 Mbyte
Dualcore
Výrobná technológia 45nm

Ostatné komponenty:
Ram: DDR SDRam 533Mhz (neviem cl) 512mb moduly, 4x
Asus Radeon x1950pro 256mb (PCI-E 16x) - Fillrate 10 gigatexelov

pokial si všimnete tak celková pracovná frekvencia e7200 je presne dvojnásobná, rovnako základné FSB je presne dvojnásobné, a jadier máme tiež dvakrát tolko, ničmenej multiplikátor je rovnaký. pri RAM je tiež základná frekvencia dvojnásobná a ešte umocnená DDR technológiou.

vzhladom na tieto parametre je očakávaný výkon e7200 približne štvornásobný, to čo ma ale reálne zaujíma o kolko bude reálne toto jadro silnejšie. (pre ilustráciu Pentium4 boli v drvivej vacsine pripadov slabsie nez tualatin a jadro P4 631 ktore som testoval predtym malo len o 10 percent viac vykonu)

článok bude vychádzat postupne podla toho ako daleko s meraniami výkonov dospejem.

Priebežná správa:
Doska Gigabyte 945pl s3p bez akéhokoľvek problému bola flashnutá najnovším biosom a prijala jadro e7200.

Tento variant dosky je posledná existujúca revízia ktorá je uspôsobená aj na 1333 frekvenciu a s novými biosmi aj jadrá s 45nm. sú to biosy označené ako BETA avšak sú plnohodnotné - ide o ten fakt že intel oficiálne podporuje 45nm až od série čipsetov x3x.

doska inak stojí len 1500 korun (slovenských) :)

predbežné testy naznačujú približne 2,5 až 3 násobný výkon čisto v meraniach CPU.

Taktovateľnosť procesoru aj RAM je skutočne skvelá. dosiahol som frekvencie FSB 378 Mhz oproti základu 266 a delička k ram ostala nezmenená.

pracovné teploty sa bez pretaktu pohybovali okolo 27 stupňov pri pretakte okolo 37. chladím Stock Chladičom z Pentia 4 s pastou Arctic Silver 5.

má to výkon 1,120 megaflop na pretakte. bez pretaktu 790. to pentium 4 čo som mal predtým malo okolo 490 megaflop bez OC a pentium III ktoré tak milujem má 420 megaflop s OC :)

v akych meraniach CPU? ocakaval by som 2-4 nasobny vykon pri single thread veciach v zavislosti na tom, ako moc pouzivaju cache a vedia pouzivat obrovske IPC ci SSE instrukcie

zatial kvôli predbežným meraniam (a detekcii prípadných systémových chýb) meriam pomocou TestCPU 0.96 a 3DMark 2003.

Test CPU je starší program ale funguje spoľahlivo. pri dvojprocesorových počítačoch otestuje len jeden procesor (ak sú v počítači dve fyzické cpu) ale pri dualcore sa výsledky spočítavajú do jedného spoločného výstupu, takže jeho presnosť je stále skvelá - hlavne čo sa týka veličiny MFlop.

ja som skôr očakával štvornásobný výkon. dôvody:
dvojnásobná frekvencia * dve jadrá = štvornásobný hrubý výkon
dvojnásobná frekvencia ram * DDR * Dualchannel = viac než štvornásobný hrubý výkon

realita je ale bohužial taká že:
Tualatin = 9000 3dmark 371Mflop
Wolfdale = 17000 3d mark 791Mflop

to značí v priemere dvojnásobný výkon ktorý kopíruje skôr frekvenciu zbernice než množstvo jadier.

bez OC. pretože je ale 3dMark 2003 velmi závislý od grafickej karty skúsim to zopakovať s 3dMarkom 2001 ktorý skôr ovplyvní procesor.

ak som ale taktoval tak:
Tualatin = 10896 3dmark 410mflop (aj s oc grafiky, bez oc grafiky 9500)
Wolfdale = 19000 3dmark 1120mflop (bez oc grafiky)
hrubý výkon CPU je už ale viac než dvojnásobný, ale je to aj tým že tualatin som taktol 133@164 a wolfdale 266@378

kvôli referenčnému porovnávaniu použijem aj iné testy ale zatiaľ ešte neviem ktoré, musím vyselektovať tie spoľahlivejšie a ktoré podla možnosti dávajú čísla v matematických veličinách a nielen v indexoch.

btw nehral si Diablo II a nechodil na d2sk? :)

Diablo 2 som hraval a aj na tej stranke som chvilu cosi riesil ;).
TestCPU je ciste single core, tj. tvoja uvaha trosku zlyhava :)
Priepustnost pamete je relativne druhorada - teda v zavislosti od toho, co testujes ...
Ciste CPU testy su take srandy ako cinebench, sciencemark, super PI etc. - v jednom sticky threade je toho hodne

ak myslíš testcpu 0.96 od pana Šmída tak to musím overiť, ale len tak odstaviť jadro sa nedá...

potrebujem ale program ktorý bez problému funguje jak na windows 98 tak na XP. systémy k testovaným jadrám som vybral podla množstva jadier a threadov jadra. Cinebench mi funguje takže skúsim to s ním. pokiaľ výjde celkovo štvornásobne lepší výsledok tak by som bol len rád.

(Pretože je tualatin uniprocesor tak mu stačí win98 a nehodlám na neho dať náročnejší systém, zato na dualcore sa win98 dať nedá resp asi by šiel aj tak len jeden thread.)

inak ja som ten nekromancer na druhom mieste a dodnes som si burizu nevybral :)

Shaftstop som niekomu venoval - na BN som nikdy nehral ;)
Affinitu nastavis rovno pri spusteni napriklad niecim z tohoto threadu http://4um.overclocking.cz/showthread.php?t=53377 je tam toho na vyber celkom dost ;)

Tak jooo toto sa mi už páči viacej :)

Tualatin:
CINEBENCH R10
************************************************** **

Tester :

Processor : Intel(R) Pentium(R) III CPU family 1266MHz
MHz :
Number of CPUs : 1
Operating System : WINDOWS 32 BIT 4.10.67766446

Graphics Card : R481 XT x86/SSE
Resolution : <fill this out>
Color Depth : <fill this out>

************************************************** **

Rendering (Single CPU): 1074 CB-CPU
Rendering (Multiple CPU): --- CB-CPU


Shading (OpenGL Standard) : 1752 CB-GFX


************************************************** **


Wolfdale
CINEBENCH R10
************************************************** **

Tester :

Processor : Intel(R) Core(TM)2 Duo CPU E7200 @ 2.53GHz
MHz :
Number of CPUs : 2
Operating System : WINDOWS 32 BIT 5.1.2600

Graphics Card : Radeon X1950 Pro
Resolution : <fill this out>
Color Depth : <fill this out>

************************************************** **

Rendering (Single CPU): 2769 CB-CPU
Rendering (Multiple CPU): 5261 CB-CPU

Multiprocessor Speedup: 1.90

Shading (OpenGL Standard) : 5205 CB-GFX


************************************************** **

pri väčšine testov chcem nechať všetko na default pokial to pôjde.

tentokrát je už ale celkom pekne vidieť že výkon jedného jadra naozaj je trošku viac než dvojnásobný a celkový výkon je naozaj štvornásobný oproti Tualatinu.

celkovo ale výsledky pekne potvrdzujú že moderné 3d aplikácie a hry idú skôr po krku grafickej karte než cpučku... (tolko k vyjadreniam Nvidie a intelu :) )

ale celkom sa mi pozdávajú potom výsledky z 3d markov ak to porovnávam čisto len grafický výkon v hrách. naozaj bežím na prastarom procesore a zvláda to velmi dobre 3d hry práve vďaka grafike...

pre pripomenutie
Tualatin + x850 = 10896 3dmark a 420 mflop
Cedarmill + x1950 = 14000 3dmark a 490 mflop
Wolfdale + x1950 = 17000 3dmark a 791x2 mflop

zvolil som kompresiu videa:

Vstupné Video:
720x576
25.000 FPS
6781 framov celkovo
RGB24
DV Encoder
Formát Zvuku: PCM,44 100 Hz; 16 bitov; mono
veľkosť súboru: 1 003 522 048 bytov
čas trvania videa: 4:31

metóda kompresie:
Kodek: x264
Nastavenia Default
Pre Tualatin: 1 thread
Pre Wolfdale: 2 thread

zvuk: Direct Stream Copy
Žiadne dalšie filtre ani akcie

Výstup
Tualatin:
Čas kompresie: 34:09
Veľkosť výsledného súboru: 128 240 776 bytov

Wolfdale:
Čas kompresie: 7:41
Veľkosť výsledného súboru: 128 916 956 bytov

nastavenia oboch systémov boli na defaultnom fsb. Tualatin na 133 a Wolfdale na 266.

DivX 6.8 by bol este o dalsi kusok inde kvoli SSE4 ;) a keby si zvuk nedal stream copy tak sa to este viacej prejavi v prospech C2D.
Inak h.264 sa da zrejme extremne threadovat - v praci to na V8cke (2x4jadrovy 3,0 GHz Xeon s core jadrom) robi nejakych 100 fps ;)

A co tak porovnat ich aj v super pi?

Divix 6 nemôžem používať pretože nemá podporu pre windows98. i ked je to zase len prkotina v štýle "hladám rundll32.exe v adresáre command a nie windows". a rozbalovať package cez winrar a cucať registre z XPčok sa mi nechce. (pri troche snahy by fungovalo).

btw xeony by som tam nedával, ale klasické C2Q. Xeon má trochu inak optimalizované inštrukcie. má veľkú transportnú silu, ale 3d výpočty mu velmi nejdú (síce je to už dávno ale ked som porovnával 0,18 mikronove jadra tak klasický coppermine bol na tom trochu lepšie v 3d než xeonový cascades) Na videá ale musia byť xeony excelentné.

čo sa týka SuperPi tak tam sú vysledky pekne matematické to je pravda, ale sú vysoko závislé od frekvencie jadra. Inými slovami P4 na 3ghz tam malo skvelý výsledok hoci ked som prešiel na merania megaflopmi a neskôr robil porovnania s 3d aplikáciami tak jednoznačne vyšlo že P4 je rovnaké a horšie než tuleň.


trocha úvah a teórie...

zaujímajú ma oba procesory. to že ma zaujala niečím aj nová architektúra je dosť zvláštne pretože v práci denne vidím palety plne naložené 500 procákmi, stále chodia nové ale tento jeden wolfdale má matematický ľahko vyjadritelný pomer výkonu k starému tualatinu.

Ked prišli prvé pentiá 4 ktoré zrazu slubovali 400Mhz FSB tak mi to prišlo trochu zvláštne že tak zrazu sa skočilo zo 133 na takú frekvenciu. až relatívne nedávno som sa dočítal o tom že je tam technológia quad pumpingu ktorá púšťa do procesoru 100 megaherz štyrmi cestami.

Vplyv na výkon - nulový. Vplyv na predajnosť - ohromný. Pentium 4 jadrá sú v dnešnej dobe stále najrozšírenejšie v domácnostiach. Ludia proste dostali stimul tou formou že je tam frekvencia na 2-3 gigaherz a teda že to má oproti 800-1200 mhz procesorom značný význam kupovať. dnes vám ale hocikto skúsenejší povie že proste nemajú výkon, pečú a tak dalej. Vtedy mi ale každý tvrdil ako majú skvelý výkon.

Ked som prvý krát počul o dualcore technike - špeciálne o procesore e2140 tak mi to môj známy (inak fakt macher) predložil spôsobom "sú tam dva tualatiny na frekvencii 1600 mhz". o výkone nehovoril ale takto podaná informácia automaticky naznačovala že výkon tohoto dvojjadra by mal byť cca dvojnásobný než u tualatinu.

rozhodol som sa počkať - dôvodov bolo viacej - hlavne ten že na tomto tualatine s r9800 si stále môžem výkonom celkom vyskakovať na hociktoré počítače založené na P4. vrazil som sem x850xt a výkon v hrách išiel hore dvojnásobne - z 5500 na 10896 3dmarkov a aj reálne vo framerate. investícia do grafikckej karty bola 3000 korun.

vezmem ale úplne nový stroj s 4x tak silným jadrom a o 20% lepšou grafikou. doska 1500, ramky 1000, proc 3500 (grafika grátis od brata). ak by som do tohoto stroja vrazil pôvodnú r9800 tak mám v 3d hrách približne taký istý výkon ako ked k prastarému tualatinu kúpim x850xt o ktorej mi hovorili že je luxus k takému stroju. tolko k efektivite investovania do nových a starých zostáv... ak hry a 3d tak grafika sa pomaly oplatí aj do pentia I :) (mno do pentia III je to ešte rozumné :) )


naozaj skúmam aj prastarý procesor a porovnávam ho s novým a robím krížovú referenciu s grafikami. Nová zostava je určite celkovo lepšia. O tom nemá tu nikto pochybnosti, ale ak začnem uvažovať a vezmem si ako mi niektorý radili kúpu úplne novej zostavy pred pár rokmi, že do tualatina nemá zmysel investovať tak im musím oponovať.

Je fakt že starší procesor nedostane z grafiky tolko čo by dostal novší procesor, ale zároveň je pravda aj to že novšie GPU značne nakopne celý počítač pokial má byť určený pre 3d.

Tualatin + x1950 = wolfdale +r9800
cca 10 000 3dmark = cca 10 000 3d mark

pokial namietate že čo za idiota by vrazilo k wolfdale tak starú kartu tak si pozrite aké karty montujú obyčajný menej znalý ludia. radeon x1600 má totiž menší fillrate než R9800pro... viz: http://en.wikipedia.org/wiki/Compari...ocessing_Units

osobne som videl ludí takéto zostavy kupovať.

ale ak si vezmem v úvahu aj ten fakt že mnohé novšie hry proklamovali že budú špeciálne navrhnuté pre dvojjadrá tak musím povedať že aj keby to tak bolo tak je otázka kolko bude spomaľovať grafická karta. tak silná karta ako je x1950 drží pod krkom v podstate polovicu výkonu cpu...

prečo je tomu tak...

ak mám s tualatinom a x850xt 10000 3d markov a z wolfdale a mierne silnejšou kartou mám len 17000 tak si spočítam že hoci je celkový výkon cpu, MB a ram štvornásobný tak nárast 3d výkonu je len dvojnásobný.

Odpoved je samozrejmá - spomaluje grafika. ak ale 10 Gigatexelov uberá takémuto procáku 50 percent výkonu v tejto triede aplikácií tak treba aby fillrate dalšej karty bol až 20 gigatexel aby nedochádzalo k spomalovaniu.

taký výkon dnes majú len:
3870 x2
3850 x2
(a do budúcna ho bude mať až rada hd 48xx)

U nvidíí si bohužial niesom istý, pretože tie majú v tabulke rozdielne hodnoty fill rate pre texely a pixely. Pixelov pustia málo a texelov aj trojnásobne.

takže zatial to vyzerá tak že pokial ide o čisto matematické operácie, konverziu videa tak jadro naozaj má teoreticky predpokladaný výkon.

Pokial ale ide o 3d aplikácie tak je až zarážajúce že k procesoru strednej triedy by som musel kupovať najvyšší hi-end aby to malo reálne štvornásobný výkon aj v 3d.

celkovo, pokial ale ide o framerate a jeho "viditelnosť" pri sekaní musím na druhú stranu povedať že x1950tka je adekvátna a k framedropom pod úroveň 30 fps nikdy nedochádza a to napriek faktu že grafika by musela byť omnoho silnejšia než aby k spomaleniam nedochádzalo vôbec.

Mna by zaujimali vysledky v Super Pi ... Tulen vs. Wolfdale... podla mna bude ovela vacsi rozdiel ako len pomer frekvencie CPU...

Mir > ziadny consumer procak do multi socket systemu rozhodne nedas :) a inak nez multi socket sa 8 jadier vykuzlit zatial neda ;)

ešte som to editol a pridal tam jednu úvahu a krížové referencie so staršími vecami.

Core 2 Duo nie je 2 jadrovy Tualatin a to ani ked to zoberieme odlahcene... sice je podobnejsi, ako P4, ale je novy a tipujem ze architektura je znacne odlisna a aj pipeline. P4 ma netburst architekturu - velky pocet stupnov pipeline a intel si myslel ze sa bude dat skalovat do 10GHz, ale nie... quad pumped fsb nie je zbytocne, vsak aj Core 2 ma taky fsb a nie je to "pustanie fsb 4 cestou", ako pises. A to ze sparujes vykonnu grafiku so slabsim procakom a menej vykonnu so silnejsim a vyjde ti rovnake score v 3dmark a porovnavas ich je dost mimo... 3dmark spusti X testov, spocita nejake body a vypluje vysledok... a nie je to o fillrate. Fillrate sucasnych kariet by stacil zhruba na stovky FPS. Rozhodujuci je 3D vykon. A najvacsiu cast 3D vykonu si zoberie na seba GK. Ak chces porovnavat CPU, tak zabudni na 3dmark score s roznymi grafikami. Dalej pises o xeonoch... mozno sa mylim ale xeony sa vnutorne, teda jadro sa nicim nelisi od aktualneho destopoveho CPU intelu, ci uz v dobe P3, alebo v sucasnosti. Nie su "optimalizovane" na ine instrukcie... ako Ty pises...

mno minimálne v ére Pentia III boli tie konštrukcie Xeonov naprosto odlišné. Hlavné desktopové jadro bol Coppermine a hlavný Xeon bol vtedy Cascades.

to porovnávanie grafík... sú to naozaj len čísla založené na 3d marku a viem že je to velmi nepresné. faktom ale je že k Tualatinu som si zohnal grafiku r9800 s tým že je adekvátna, ked som ale zohnal x850xt výkon šiel na moje prekvapenie velmi razantne hore, a to napriek faktu že som čakal že jadro stiahne grafiku ku dnu... stal sa pravý opak a grafika potiahla CPU... teraz nehovorím len o 3d marku, ale globálne o FPS ktoré som meral v hrách cez FRAPS.

Asi pred 1.5rokem kdyz sem prechazel z Tulene na C2D tak sem udal takovej mensi aplikacni benchmark http://rayer.ic.cz/hardware/asup5ld2.htm#C2DBENCH. Protoze nakonec je rozhodujici jak na tom poslapou aplikace a ne co si vycuca z prstu naky xxxmark. Je zde jasne videt ze vliv 2 jader se uplatnuje pouze u multithread aplikaci, ale ani tak to neni 100% vykonu navic. Takze poctitat s 4*vetsim vykonem je trochu naivni. A stale tech multithread programu je docela pomalu, prestoze SMP masiny tu byly uz davno. Velky + ale muze C2D vytezit z SSE2,3 instrukci pokud se to optimalne vyuzije. Jenze to zase klade na programatora dalsi naroky. Pac je zadouci aby program fungoval i na starsich strojich, tak je treba vyvijet a kompilovat nekolik verzi knihoven (napr. generic, intel SSE, AMD...) a ne kazdymu se to vyplati/ma cas se s tim patlat.

musím s tým len súhlasiť. faktom je že ja osobne rozoznávam dva typy aplikácií - tie s nekonečne škálovatelným výkonom (ako kompresia videa) kde sa využije naozaj všetko čo sa dá a tie s konečne škálovatelným výkonom (kde je limit napríklad to že oko rozozná len cca 25fps, alebo že monitor zobrazí len 75fps a zvyšok sa thrašne)

obecne je ten procesor v systéme velmi cítiť, je vidieť že oproti P4 zaberá výrazne lepšie, niekde zhruba 2x tak dobre ako tuleň, niekde aj viac ale všetko je to o optimalizáciách...

Jo, zalezi taky na algorytmu jakym se dana uloha zpracovava. Nekdy je to pomerne jednoduchy, ze napr. kazdy jadro nezavisle komprimuje, renderuje atd. jeden frame (nebo nakej mensi blok), pak muze takto jet paralelne skoro neomezene. No a pak sou ulohy, kdy je treba pro nasledujici krok znat vysledek v predchozim kroku, proste jedno na druhy navazuje a muze to bejt treba jen kratka smycka na par instrukci, ale pak uz rozhodujou hlavne GHz (a taky jak efektivne se procesor vyporada se skoky [tzn dlouhatanska pipeline P4, kera se musi vyprazdnit a znova naplnit neni to pravy]). Rek bych ale ze veci cast uloh se paralelizovat da, jen so do toho moc nechtelo...