Что делает компьютер быстрым?
Что делает компьютер быстрым?
Сегодня персональный компьютер все в меньшей степени
определяется номинальной скоростью процессора и во все возрастающей - смежными
технологиями других компонентов PC, - и это все может значительной степени
сбивать с толку.
Сейчас, когда процессоры от Intel и AMD преодолевают 600MHz барьер, другие
технологии приступают к устранению узких мест и подъему производительности, ведя
к сочетанию решений, способных запутать многих пользователей PC - но, однако,
решительно важных. Для компаний, подобных Rambus, Via
Technologies, или ATI Technologies
ставки слишком высоки, и они соперничают за честь установить собственные
технологии как следующий обязательный производительный уровень персонального
компьютера.
Эти технологические новинки приводят к малопонятным для покупателя вопросам.
Имеет ваш PC шину в 66MHz, 100MHz, 133MHz или быстрее? Какая там память - SDRAM
или RDRAM? Как велик процессорный кэш? Графическая система взаправду 3D, или это
в действительности 2D, переодетая в 3D очковтирательством продавца. Многие не
беспокоятся о этих вещах, но эти вещи становятся все важнее. Большинство из этих
технологий применяются в компьютерах сейчас, или будут применяться вскоре, - и
могут оказывать на производительность то же влияние, как и интеловский или AMD
процессор.
Шина
Часть новых технологий просто пытается уменьшить задержки в скорости. Две
наиболее важных точки перегруженности - это системная шина и основная память.
Замедление в этих участках способно неприятно удивить хозяина монстроподобного
компьютера с 600MHz Pentium III отсутствием изменений относительно более
скромного собрата. Ситуация схожа с ездой ны скоростном автомобиле, попавшем в
большую и глубокую грязь.
Проблема начинается на системной шине, канале циркулирования данных между
процессором и другими компонентами типа основной памяти - а это ближайшее к
процессору узкое место.
В некоторых PC с процессором, работающем на частоте за 500MHz, шина остается
на ленивых 66MHz. Эта ситуация для процессоров Celeron или ноутбучных 400MHz
Pentium II. Для более быстрых камней Intel, AMD и другие отчасти расширяют шину
до 100MHz. Но в большинстве случаев более быстрая шина не приводит к
значительному росту производительности - что-то около 3-5% разницы между 66 и
100MHz.
Тем не менее, важность системной шины подверждается последним словом AMD.
Выходящий Athlon имеет 200MHz шину. По тестам производительности Athlon явно
бъет Pentium III. Точно сказать, какой вклад в это превосходство вносит
системная шина, трудно. Однако, некоторые аналитики называют выходящую шину
очень позитивным развитием, способным разгрузить возникающие при определенных
видах обработки данных пробки. Например, в Pentium III 600MHz, когда шина
работает в шесть раз медленнее. При значительном трафике возникает картина, как
при сужении шестиполосного шоссе до одной полосы.
Крайняя скорость 133MHz?
Такие пробки действительно становятся интересными, когда скорость тормозят
данные в ОЗУ сегодняшних PC. Здесь помимо технического аспекта кипит
коммерческое сражение между такими компаниями, как Via и Rambus.
Память просто существено медленнее процессора, и возникает проблема ожидания.
Состояние, когда данные стоят и не происходит ничего до момента готовности
памяти. В частности, это актуально для больших серверов. Технология памяти
Rambus, хоть пока и не способна устранить проблему ожидания, шагнет далеко в
направлении ускорения, в то время как технологтя от Via явлляется больше
временным решением.
Итак, выбор в большинстве сводится к вариантам: 100MHz память, 133MHz память
либо Rambus память, работающая на частотах 600-800MHz. Первые две называют
SDRAM, последнюю - RDRAM. Сегодня самые быстрые процессоры Pentium II и все
Pentium III используют 100MHz SDRAM, называемую PC-100. Via и другие, вместе с
многими производителями чипов памяти, продвигают в PC 133MHz память. Тем
временем Rambus начинает поставки своих RDRAM, но с "ценовой надбавкой", вдвое
или втрое превосходящей стандартную память.
Очень трудно оценить Rambus в настоящем из-за недостатка тестов. RDRAM может
дать значиттельную отдачу, но не для сегодняшних процессоров; это случится при
работе с намного более быстрыми процессорами, поскольку чипы Rambus могут
масштабироваться в соответствии с частотами сверхбыстрых процессоров.
Intel будет поддерживать Rambus с новыми технологиями. А пока процессорный
гигант приступил к изучению варианта 133MHz, но уже определил его как временную
технологию, до Rambus. Итак, развязка состоит в том, что быстрая 133MHz память
похоже будет в течение следующих 12 месяцев решением для рынка mainstream PC. А
Rambus появится позднее из-за существующих проблем с поставками.
Intel и AMD решают некоторые потенциальные проблемы с ограничениями шины и
ОЗУ увеличением размера и положением (все ближе к процессору) кэша, специальной
памяти, способной обращаться с памятью намного быстрее чем обычное ОЗУ (типа
SDRAM). Intel, к примеру, сейчас интегрирует 256kb кэша прямо на процессор. Надо
ждать увеличения его размера со временем - и к увеличению производительности в
результате.
Графика круче - но не тормозитГрафические чипы от компаний таких, как
ATI Technologies, S3, Nvidia,
3dfx, Matrox и NeoMagic - скорее благо, поскольку они
разгружают процессор и улучшают производительность, - и не приводят к пробкам.
То есть, графика в этом отношении - счастливое исключение.
Что вдыхает жизнь в графические чипы? Таинственный, но короткий ответ -
параллелизм. Параллелизм есть наиболее важный элемент графической архитектуры. А
лучшие чипы - наиболее распараллелены. Это значит, что чип способен справляться
с рядом задач одновременно через конвейер. Массовые чипы от nVidia, 3dfx и
других имеют два конвейера, на подходе следующая генерация с четырьмя
конвейерами.
Хотя графические чипы в общем быстры, в некоторых отношениях между многими из
них нет большой разницы на потребительском рынке. Без реального технологического
преимущества, лишь из-за того, что одни чипы немного быстрее других,
заинтересованное лицо может выполнением скролинга текста и другими несложными
тестами оказать большой эффект на бенчмарки.
Раздута и реклама 3D-изма графических чипов. Почти все, что называется 3D
графикой в действительности показывает только 2D графику. Трехмерны полигоны,
определяющие изображаемый объект. Они задаются тремя размерностями, но
проектируются при рендеринге в плоскую картину, как фотокамера преобразует
трехмерную сцену в плоскую фотографию. Данные описывают лишь поверхность
объекта, но не сам объект. В качестве исключения можно назвать семейство чипов
|