نيما حجازی
hejazy@ccwmagazine.com       

Intel يا AMD؟
مسئله اين است...

نسخه  pdf

مطالب ديگری از اين نويسنده

 

آيا تا به حال در زمان خريد كامپيوتر بين خريدن پروسسور پنتيوم و يا آتلون مردد شدهايد؟ آيا با اظهار نظرهای مختلف و گوناگون روبرو شده و بيشتر گيج گشتهايد؟ شركتهای اينتل و AMD هر دو در زمينه ساخت پروسسور سابقه درخشانی دارند، بنابراين درست به نظر نمیرسد كه با يك حكم كلی و مغرضانه همواره يكی را بر ديگری ترجيح داد. در اين مقاله سعی شدهاست تا با ارائه شواهد و آزمايشات مختلف نرمافزاری، عملكرد هر يك از اين پروسسورها و ضعفها و قوتهای آنها بيان گردد و به خواننده مقاله ديد كافی برای انتخاب پروسسور مناسب دادهشود.
 

ابتدا به معرفی ساختمان دو پروسسور و مشخصات فنی آنها میپردازيم:

   پروسسور آتلون (Athlon) ساخت AMD: اين پروسسور كه در سرعتهای 1300 تا 1733 مگاهرتز موجود است، در كل قدری سريعتر از پروسسورهای پنتيوم 3 با سرعت مشابه است، به خصوص در محاسبات اعشار. در سرعتهای پايينتر آتلون قدری ارزانتر از پنتيوم 3 است. يك سيستم آتلون با طراحی خوب عملكرد بسيار خوبی دارد ولی برخی از مادربوردهای آتلون كيفيت مناسبی ندارند. شماره مدلهای آتلون شمارههايی نظير +1600، +1700، +1800، +1900، +2000 و +2100 و... است؛ البته اين اعداد سرعت كلاك اين پروسسورها نيست. در واقع سرعت كلاك يك آتلون +1900 برابر 1600 مگاهرتز است. ولی از ديگر پروسسورهای قديمی آتلون كه سرعتهای مشابهی دارند، سريعترند. سيستمهای حرفهای آتلون بايد از حافظه DDR SD استفاده كنند كه بر روی عملكرد آنها تاثير بسزايی دارد.

   پنتيوم 4 ساخت اينتل: اين پروسسور در سرعتهای 1600 تا 2500 مگاهرتز موجود است. اين پروسسور نسبتا جديد جايگزين پنتيوم 3 و سلرون شده است. پنتيوم 4 برای كار در سرعتهای بسيار بالا طراحی شده است و اين كار توسط كاهش بار كاری پروسسور در هر سيكل كلاك انجام شده است. بنابراين يك پنتيوم 4 با سرعت 2000 مگاهرتز دو برابر بهتر از يك پنتيوم 3 يا سلرون با سرعت 1000 مگاهرتز كار نمیكند و تنها در اجرای برخی برنامهها بهتر از يك آتلون سريع رفتار میكند.

   سيستمهای پنتيوم 4 وقتی مجهز به حافظه RD باشد، در اجرای برنامههايی كه نياز به دسترسی به مقدار زيادی از محتويات حافظه را دارد، بسيار خوب عمل میكنند و وقتی مجهز به حافظه DDR باشد، اندكی ضعيفتر عمل میكنند. برخی برنامههای محاسباتی به خصوص در زمان دسترسی به بانكهای اطلاعاتی بزرگ به مقدار زيادی حافظه نياز دارند. ولی در برنامههای معمولی يك پنتيوم 4 با آتلونی كه چند صد مگاهرتز كندتر است برابری میكند. بدون شك كامپايلرهای جديد كه برای پنتيوم 4 تنظيم شدهاند، عملكرد بهتری دارند ولی هنوز برای استفاده از تمام قابليتهای پنتيوم 4 در نرمافزارهای تجاری زود است.

   در واقع 3 نوع پنتيوم 4 وجود دارد: مدلهای اصلی از فناوری ويفر 180 نانومتری و حافظه cache 256 كيلوبايتی استفاده میكردند. مدلهای جديدتر از فناوری ويفر 130 نانومتری و حافظه cache 512 كيلوبايتی استفاده میكنند. در مدلهای اخير به نام سلرون، از فناوری ويفر 180 نانومتری استفاده میشود و حافظه cache آنها تنها 128 كيلوبايت است؛ اين پروسسورها خيلی زود داغ میكنند. مدلهای معدودی از سيستمهای پيشرفته دارای پنتيوم 4، با سرعتهای 2400 و 2533 مگاهرتز از RAMBUS PC1066 به جای PC800 استفاده میكنند كه در دادههای با حجم بالا عملكرد فوقالعاده بهتری نشان میدهد.

مقايسه خصوصيات دو پروسسور آتلون و پنتيوم:

Pentium 4 2.8 GHz

Athlon 2600+ XP

خصوصيات و توضيح

2800 مگاهرتز

2133 مگاهرتز

فركانس كار

فناوری مس 0.13 ميكرون

فناوری ساخت

20 كيلوبايت

128 كيلوبايت

حافظه Cache لايه اول

512 كيلوبايت

256 كيلوبايت

حافظه Cache لايه دوم

1.525 ولت

1.65 ولت

ولتاژ تغذيه

131 ميليمتر مربع

84 ميليمتر مربع

مساحت ويفر

55 ميليون عدد

37.6 ميليون عدد

تعداد ترانزيستورها

75 درجه سانتيگراد

85 درجه سانتيگراد

حداكثر دمای ويفر

تقريبا 80 وات

68.3 وات

حداكثر توان مصرفی

68.4 وات

62 وات

توان مصرفی در حالت عادی

خير

بلي

ساختمان 4 سرعته (برای بهينه سازی كار پروسسور)

6

9

تعداد عمليات در هر سيكل (اين تعداد هر چه بيشتر باشد، برنامهها سريعتر اجرا می شوند.)

4

3

تعداد پايپ لاينهای داخلي

2

3

تعداد پايپ لاينهای محاسبه اعشار

1

3

تعداد دكودرهای x86

533-400 مگاهرتز

266-233 مگاهرتز

سرعت انتقال اطلاعات با خارج از پروسسور

4.2 گيگابيت در ثانيه

2.7 گيگابيت در ثانيه

پهنای باند انتقال اطلاعات با خارج از پروسسور

   در اين قسمت دو سيستم نمونه برای آزمايش نحوه عملكرد پروسسورهای پنتيوم و آتلون در برنامههای مختلف معرفی میشوند:

قطعات سيستم تست

سيستم مبتنی بر آتلون

سيستم مبتنی بر پنتيوم

پروسسور

Athlon XP 2600+

Pentium 4 2.533 GHz

مادربورد

Epox K3A+ (VIA KT33)

Dell Dimension 340

حافظه

256 MB

نوع حافظه

DDR333

PC800 RDRAM

كارت گرافيكی

nVidia GeForce 4 Ti4600 و nVidia Quadro2 MXR

دقت گرافيكی

1024x768x32 @ 75Hz

سيستم عامل

Microsoft Windows XP

در زير نرمافزارهای مورد آزمايش و نتيجه آن روی دو سيستم بالا را مشاهده میكنيد:

Adobe Photoshop 5.5:

   اين نرمافزار محبوبيت زيادی در بين گرافيستها دارد. در اين تست مشاهده میشود كه پنتيوم حدود 13% كندتر از آتلون است.

    
-
شکل1
 

Adobe Illustrator 8.0.1:

در اين تست مشاهده میشود كه پنتيوم حدود 21% كندتر از آتلون است.

  
-
شکل2

AutoCAD 2002:

در اين تست مشاهده میشود كه پنتيوم حدود 25% كندتر از آتلون است.

  
-
شکل3

OV-Ray 3.5:

در اين تست مشاهده میشود كه پنتيوم حدود 35% كندتر از آتلون است.

      
-
شکل4

Phase 2:

   به دليل بخش محاسبه اعشار كه در آتلون بسيار قویتر از پنتيوم است، در برنامههای مهندسی آتلون بهتر كار میكند. برنامه Phase 2 يك برنامه محاسبه فشار مكانيكی بر اجسام هندسی پيچيده با استفاده از المان محدود 2 بعدی است.

          
        
-
شکل5

SysMark 2000:

   در يك اقدام جالب توجه شركت AMD نشان داد كه نسخه 2002 برنامه SysMark دارای ايراد اساسی است. (در اين مورد بعدا بحث خواهيم كرد.) بنابراين در اينجا از نسخه 2000 اين برنامه استفاده شده است.

 
-
شکل6

   به جز در يك مورد كه به دليل ايراد برنامه Windows Media Encoder يكی از قابليتهای آتلون مورد استفاده قرار نگرفته و در نتيجه كندتر از پنتيوم كار كرده، در باقی موارد آتلون يا سريعتر از پنتيوم بوده و يا دو پروسسور هم سرعت بودهاند.

SPECviewperf 7:

آتلون در تمامی تستها به جز يك مورد يا سريعتر از پنتيوم بوده و يا هم سرعت.

 
-
شکل7

BrainMaker Pro v3.75:

   شبكههای عصبی روز به روز اهميت بيشتری میيابند. نرمافزار فوق نرمافزاری قوی برای تحليل شبكههای عصبی است. اين نرمافزار را میتوان برای پيشبينی بازار، سهام، اوراق قرضه و هر جايی كه نياز به پيش بينی پارامتری باشد، به كار برد. در اين كاربرد آتلون به راحتی از سد پنتيوم عبور میكند.

    
-
شکل8

   در اين قسمت چند سيستم ديگر برای آزمايش نحوه عملكرد پروسسورهای پنتيوم و آتلون در برنامههای مختلف آمده است:

مشخصات سيستم

سيستم مبتنی بر آتلون

سيستم مبتنی بر پنتيوم

پروسسور

Athlon XP 2600+
Athlon XP 2400+
Athlon XP 2200+

Pentium 4 2.8 GHz
Pentium 4 2.66 GHz
Pentium 4 2.53 GHz
Pentium 4 2.48 GHz

مادربورد

Epox EP-8K3A+ (VIA KT33)

MSI 845GMax (i845G)

حافظه

512 MB

نوع حافظه

PC2700 CL2 DDR SDRAM

كارت گرافيكی

VsionTek Xtasy GeForce 4 Ti4400

دقت گرافيكی

1024x768x32 @ 75Hz

ديسك سخت

IBM DTLA 307015

سيستم عامل

Microsoft Windows XP Professional

عملكرد سيستم در برنامه Office و توليد صفحات وب:

   با نگاه كردن به شكلهای 9، 10 و 11 میبينيم كه در اينجا نيز با استفاده از نرمافزار SysMark 2002 نتايج به نفع پنتيوم است. اين مساله برای شركت AMD بسيار عجيب بود زيرا نسخه قبلی SysMark كه در سال 2001 عرضه شده بود، آتلون را بسيار برتر از پنتيوم ارزيابی كرده بود. مسوولان شركت با بررسی بيشتر دريافتند كه نسخههای جديد نرمافزارهای Adobe Photoshop, Windows Media Encoder, Microsoft Office در ويرايش جديد SysMark به طور كامل در نظر گرفته نشده است. به طور مثال در ويرايش 2001 حدود 13 فيلتر مختلف برنامه Adobe Photoshop اجرا میشوند ولی در ويرايش 2002 تنها 3 فيلتر قديمی و 3 فيلتر جديد اجرا میشوند منتها چند بار اين عمل تكرار میشود. فيلترهای مورد استفاده فيلترهايی است كه به علت استفاده از قابليتهای پنتيوم روی آن سريعتر اجرا میشوند. با تصحيح برنامه و تكميل فيلترها كفه ترازو به نفع آتلون برگشت.

               
-
شکل9


       
-
شکل10

 

     
-
شکل11

فشردهسازی موسيقی:

   در شكل 12 میبينيم كه در زمينه تبديل موسيقی به فايلهای فشرده MP3 نيز رقابت به نفع آتلون است. توجه داشته باشيد كه اين كار تنها اندكی متكی به پهنای باند بين پروسسور و حافظه است. در صورت حركت به سوی صوت و تصوير در شكل 13 مشاهده میكنيد كه وضعيت كاملا متفاوت است. اين پديده به دو دليل روی میدهد: اول اينكه كدك DivX برای پنتيوم 4 بهينه شده است و دوم اينكه عمليات فشردهسازی صوت و تصوير بسيار وابسته به پهنای باند بين پروسسور و حافظه است. اينتل در اين مورد خيلی جلوتر از AMD است.

          
-
شکل12

         
-
شکل13    

فشرده سازی فايلها:

در اينجا نيز پنتيوم جلوتر از آتلون است.

            
-
شکل14

PCMark 2002:

   اين نرمافزار با استفاده از الگوريتم فشردهسازی JPEG و LZ77 كاركرد پروسسور را اندازهگيری مینمايد. (شكل 15 و 16) همانطور كه میبينيد آتلون +2600 سريعتر از پنتيوم 2.53 است ولی كندتر از پنتيوم 2.66. تا جايی كه مربوط به استفاده پروسسور از حافظه است، پنتيوم آتلون را به دليل سرعت بالای باس پشت سر میگذارد. سرعت انتقال اطلاعات در پروسسور آتلون حدود 2.7 گيگابيت در ثانيه است، در مقابل پنتيوم با سرعت 4.2 گيگابيت در ثانيه.

 
-
شکل15

  
-
شکل16

بازیهای سهبعدی:

3Dmark:

   گر چه 3Dmark يك بازی به حساب نمیآيد ولی ما بررسی خود را با آن آغاز میكنيم. (شكل 17) همانطور كه میبينيد خانواده پنتيوم جلوتر است. حال بهتر است كه به چند بازی واقعی نگاه كنيم.

   
-
شکل17

Return to Castle Wolfenstein:

   اين بازی از بسياری جهات شبيه بازی Quake3 است. (شكل 18) در اينجا نيز پنتيوم جلوتر است. البته از يك بازی وابسته به موتور بازی Quake جز اين نيز انتظاری نمیرود.

 
-
شکل18

Comanche4:

در اينجا نيز پنتيوم حدود 15% بهتر كار میكند.


-
شکل19

Serious Sam:

   نسخه دوم اين بازی احتمالا بازی محبوب طرفداران آتلون خواهد شد. (شكل 20) در اينجا آتلون به ميزان بسيار اندكی (در حد 2 تصوير در ثانيه) بيشتر از پنتيوم كار میكند.

  
-
شکل20

ايجاد تصاوير سه بعدی:

   در اينجا سه نرمافزار مختلف را بررسی میكنيم: 3D Studio Max 4.26، Maya 4.0.1 و نسخه جديد Lightwave به نام Lightwave v7.5. در اين تست زمان لازم برای توليد يك تصوير سه بعدی اندازه گيری شده است. نسخه 3D Studio Max كه در تست استفاده شد، بر اساس قابليتهای ويژه پنتيوم نوشته شده است و در شكل 21 نيز میبينيد كه پنتيوم بهتر عمل میكند. (شكل 22 و 23 و 24) هنوز آخرين نسخه 3D Studio Max كه نگارش 5 آن است، آزمايش نشده است. گفته شده است كه نگارش فوق برای آتلون بهينه شده است. نرمافزار Maya برای پروسسور خاصی نوشته نشده و هر دو پروسسور تقريبا مشابه عمل میكنند. در نرمافزار Lightwave مدت زمان لازم بسيار وابسته به نوع صحنه است و نتيجه مشخصی به دست نمیدهد.

  
-
شکل21

  
-
شکل22

 
-
شکل23

      
-
شکل24

برنامههای مهندسی و OpenGL حرفهای:

   در اين قسمت از نرمافزار ScienceMark از سايت www.sciencemark.org استفاده شده است. اين برنامه برای پروسسور خاصی نوشته نشده است. در تست، مدت زمان لازم برای انجام كار خاصی اندازه گيری میشود. (شكل 25 و 26 و 27) كاملا طبيعی است كه آتلون در مدل سازی رياضی و رمزنگاری بهتر عمل كند. ولی در مدل سازی مولكولی كه انتقال اطلاعات بين پروسسور و حافظه بسيار اهميت دارد، پنتيوم بهتر عمل میكند.

  
-
شکل25

  
-شکل26

     
-شکل27

   در شكلهای 28 و 29 و 30 و 31 و 32 و 33 میبينيد كه از نرمافزار SPECviewer استفاده شده است. اين نرمافزار به دليل قديمی بودن از قابليتهای پنتيوم استفاده نمیكند و چون بار محاسباتی زيادی دارد آتلون در اين تست بسيار قوی ظاهر شده است.

     
-
شکل28

     
-
شکل29

      
-
شکل30

 
-
شکل31

    
-
شکل32

   
-
شکل33

سيستم مبتنی بر پنتيوم

سيستم مبتنی بر آتلون

مشخصات سيستم

Pentium 4 2.8 GHz

Athlon XP 2800+

پروسسور

ABIT THII

ASUS A7V8X

مادربورد

1024 MB

حافظه

PC800 RDRAM

PC3200 DDR SDRAM

نوع حافظه

NVIDIA GeForce4 Ti4600

كارت گرافيكي

20GB IBM DTLA 7200rpm

ديسك سخت

Microsoft Windows XP Professional

سيستم عامل

3D Studio Max 5 (OpenGL Rendering), 1280*1024 32bit

نرم افزارهای مورد آزمايش

 

   با سيستمهای فوق، نسخه نهايی نرمافزار 3D Studio در 13 آزمايش مورد تست قرار گرفت. نتايج نشان داد كه در مواردی كه تعداد منابع نور متعدد و اشكال هندسی پيچيده بودند، پنتيوم حدود 15% تا 20% بهتر عمل كرده است. ولی در زمينه پياده سازی Texture مشابه همديگر هستند.

   1. در اين آزمايش رندر كردن تصوير معروف 3D Studio (شكل 34) انجام شده است. تعداد چند ضلعیها 4160 تا و 3 منبع نور موجود است. همانطور كه در شكل 35 میبينيد، آتلون اندكی سريعتر از پنتيوم است.

   
-
شکل34

         
-
شکل35

   2. در تصوير 36 كه مورد تست قرار گرفت، حدود 53528 چند ضلعی و 2 منبع نور موجود است. در شكل 37 اين بار پنتيوم سريعتر است.

    
-
شکل36

          
-
شکل37

   نتيجه چند آزمايش ديگر در شكلهای 38 تا 41 آمده است. در كل ميبينيم كه به دليل وابسته بودن رندر نهايی به قدرت محاسبه اعشار، آتلون با وجود سرعت كلاك پايينتر و حافظه Cache معادل نصف پنتيوم، در رقابت بسيار نزديك پنتيوم است.

         
-
شکل38

       
-
شکل39

     
-
شکل40

        
-
شکل41

تست عملكرد حافظه:

   جالب توجه است كه به دليل سريعتر بودن لايه اول Cache دسترسی به آن سريعتر است و در صورتی كه اندازه متغير از آن تجاوز نكند، لايه دوم استفاده نخواهد شد. در پنتيوم با گذشت اندازه متغير از اندازه لايه اول، سرعت دسترسی به آرامی كاهش میيابد؛ برخلاف آتلون كه اين گذشت با سقوط شديد سرعت بسيار مشهود است.

   آزمايش اول شامل قرار دادن يك رشته اعداد ثابت در حافظه و سپس خواندن مجدد آنها بود. در شكل 42 میبينيم كه پنتيوم با يك منحنی نسبتا هموار بالاتر از آتلون با يك سقوط شديد است. اين امر به دليل پهنای باند بدون رقيب اينتل است.

             
-
شکل42

   در آزمايش دوم، با اندكی تغيير نسبت به اولی، اين بار يك عدد صحيح نيز به آن اضافه میكند. در شكل 43 میبينيم كه آتلون نسبت به تست اول تغيير نسبتا اندكی دارد در حالی كه عملكرد پنتيوم به شدت تضعيف شده است.

            
-
شکل43

Sisoftware Sandra:

   در اينجا نسخه آزمايشی برنامه فوق استفاده شدهاست. به عملكرد ضعيف بخش محاسبات اعشاری (FPU) در پنتيوم توجه كنيد. البته پنتيوم از چيپست فوق العاده VIA P4X266 بهرهمند است.

         
-شکل44

نتيجهگيری:
   از آزمايشات مختلف نرمافزاری نتيجه میشود كه در برنامههای محاسباتی و مهندسی پيچيده و همچنين در برنامههای گرافيكی كه برای اجرا به بخش محاسبات اعشاری پروسسور زياد وابسته هستند، پروسسورهای سری آتلون موفقتر ظاهر شدهاند. در حاليكه در برنامههای تبديل فرمتهای گوناگون فايلهای صوتی و تصويری و فشردهسازی فايلها پروسسورهای سری پنتيوم قویتر هستند. بديهی است كه انتخاب پروسسور مناسب كاملا بستگی به كاربرد مورد انتظار دارد و نويسنده اميدوار است كه خواننده پس از مطالعه اين مقاله به شناخت كافی برای انتخاب پروسسور مناسب برسد.

 

 

بازگشت

 

  

  

 

 

 

 

 

 
 Copyright CCW Magazine