Два лучше, чем один?

Сергей Бучин
ejik@computery.ru

То ли в новом году народ в России стал богаче, то ли железо сильно подешевело, но за последние два месяца я получил множество писем, в которых содержалась одна и тот же просьба: посоветовать конфигурацию двухпроцессорной машины для игр.

И каждый раз мне приходилось объяснять, что не всегда два процессора лучше, чем один, и два процессора никогда не будут вдвое быстрее одного, так что домой двухпроцессорную машину брать совсем даже не нужно - проще просто подарить лишние деньги лично мне (номер кошелька Webmoney прилагается).

Была еще одна причина, навевавшая подобные мысли: до недавнего времени ситуация на рынке двухпроцессорных систем была не самой лучшей. Pentium III уже безнадежно устарел, и даже двухпроцессорная система на базе какого-нибудь P III 1000 будет работать медленнее, чем стоящая намного дешевле однопроцессорная система с каким-нибудь Athlon XP 1900+, а двухпроцессорных материнок под Pentium 4 не существовало и не существует, по-моему, до сих пор. Есть еще системы на базе процессоров Xeon, но у них уже совершенно другие ценовой уровень и сектор задач.

Таким образом, у желающего собрать себе друга с двумя сердцами, потратив не очень много денег, оставался один вариант - использовать процессоры AMD Athlon MP с ядром Palomino. Но рынок этих плат раньше почти полностью принадлежал компании Tyan, имеющей огромный опыт производства мультипроцессорных продуктов, производящей всегда великолепные решения, но так задравшей цены на свои продукты, что проще пойти и повеситься, чем купить двухголовую мать Tyan.

Да и, положа руку на сердце, не баловала нас эта компания большими поставками своей продукции.
Но совсем недавно ситуация в корне изменилась.

Компания ASUS взяла да и залезла на принадлежавшую Tyan территорию, выпустив мать ASUS A7M266-D, построенную на чипсете AMD-760MPX. Стоит эта мать не так дорого, как аналогичный продукт Tyan, правда, и не так дешево, как однопроцессорные матери: около 250 долларов. По крайней мере, уже можно задуматься о покупке. А вот стоит ли покупать - это мы и проверим.

Для начала немного теории. Двухпроцессорную конфигурацию на процессорах Intel Pentium III наш журнал уже тестировал (см. статью "О двухпроцессорности" Upgrade #13), и вердикт был однозначен - брать такую систему следует только под очень специфические задачи, да и прирост от использования второго процессора невелик. Но то была система на Pentium III, а шина AGTL+, на которой эти процессоры работают, устроена так, что каждый процессор представляет собой новое Bus-Master-устройство, поэтому в любой момент времени шина работает только с одним процессором. У AMD Athlon c его шиной Alpha EV6 дела намного лучше: каждый процессор висит как бы на своей шине, соединяясь с чипсетом по топологии "точка-точка".

Соответственно, никаких ограничений на использование шины процессорами не накладывается, и прирост производительности такой системы в теории должен быть намного выше, чем оный у систем на Intel Pentium III. Но - не во всех задачах.

Величина прироста скорости выполняемого приложения в двухпроцессорной системе относительно однопроцессорной почти полностью зависит от того, насколько оптимизирован код этого приложения для использования в двухпроцессорных системах. Если код вовсе не оптимизирован, то может получиться так, что на двухпроцессорной системе приложение будет работать медленнее, чем на однопроцессорной.

Даже если он оптимизирован на 100%, двухкратного роста скорости все равно не выйдет - процессоры будут останавливать медленные периферийные устройства. Да и не бывает полностью оптимизированных под мультипроцессорность приложений.

А какие вообще приложения поддерживают мультипроцессорность и какие в ней нуждаются? Ответ прост: тяжелые. К таким приложениям можно отнести CAD/CAM-системы, графические редакторы, редакторы трехмерной графики (например, 3D Studio MAX), системы кодирования и редактирования видео, математические пакеты, ну и самые тяжелые на сегодняшний день приложения - трехмерные игры.

К сожалению, народная Windows 98 не поддерживает мультипроцессорность ни в каких ее видах. Вернее, на SMP-системе (Symmetrical MultiProcessing - архитектура многопроцессорных систем с общей для всех процессоров памятью) и Windows 95, и Windows 98, и Windows Me прекрасно запустятся, только вот второй процессор они не увидят, поэтому использовать его не получится.

Полный список поддерживающих SMP операционных систем выглядит так: Windows NT 3.х, NT 4.x, 2000, XP (кроме версии Home), Linux, BSD, Solaris, BeOS 5.0, OS/2 Warp 4.0. Мы решили не опускаться до использования BeOS, да и тестовые пакеты под эту ОС мы вряд ли нашли бы, поэтому на нашем жестком диске стоит Windows 2000 Professional SP2.

Вот, наверное, и вся теория, приступим к практике. Тестовую конфигурацию вы можете видеть в таблице 1. Заранее предвидя вопросы типа "А почему Athlon MP?", "А работает ли Athlon XP в двухпроцессорных конфигурациях?", "А какие вообще процессоры AMD работают по два?", отвечу: официально работу не в одиночку поддерживают только процессоры Athlon MP, поэтому, собственно, они и стоят дороже ничем другим от них не отличающихся XP.

Неофициально поддержка мультипроцессорности не заблокирована ни в одном из Socket-процессоров AMD, включая даже Duron. Вот только запустить на этой матери два Athlon XP не получилось - мать каждый раз уличала нас в подлом обмане и отказывалась работать дальше.

Очевидно, работа с другими процессорами блокируется на уровне BIOS, а значит, в скором времени мы увидим "исправленные и дополненные" прошивки, отключающие эту противную функцию. С одним камнем эта мать также прекрасно работает, так что, если у вас есть сильное желание собрать-таки себе двухпроцессорную машину, но наблюдается некий временный дефицит денег, можно какое-то время пожить с одним, а подкопив денег, купить второй процессор.

Правда, придется потратиться на довольно дорогую регистровую память - с обычной DDR эта материнка работать не захотела, зато регистровой она, по словам производителей, скушает аж 4 Гб.

Придется также купить очень хороший, мощностью минимум 300 Вт, блок питания стандарта ATX 2.03, имеющий разъем дополнительного питания.

Итак, Quake III. Работать отказался. Напрочь. Нет, он грузился, но стоило попробовать включить поддержку мультипроцессорности командой "r_smp 1", как он махал нам всем ручкой и просил не поминать лихом. Да еще и присылал прощальный привет в виде невозможности снять задачу средствами Windows 2000, то есть вешал не только себя, но и всю систему, оставив в память о себе только дамп памяти.

Поэтому, извините уж, не по нашей вине в таблице 2 на законном месте цифр fps Quake III стоят результаты работы совсем другого приложения - 3D Studio MAX 4, у которого с мультипроцессорностью отношения оказались куда лучше, чем у Quake.

Правда, видно, что программисты не особо старались оптимизировать его под многопроцессорность. Рост производительности меньше чем на 20% не назовешь рекордным: проще и дешевле было бы, наверное, просто взять процессор помощнее - эффект был бы тот же.

Итак, если на своей машине вы занимаетесь преимущественно рендерингом сцен, забейте на второй процессор, а на вырученные деньги купите еще немного DDR.

Хотя, если вы собираете серьезную графическую станцию под серьезные задачи, и двадцатипроцентный прирост может оказаться очень серьезным аргументом "за".
3D-графика нас не особенно порадовала, посмотрим, чем порадует 2D-графика в лице редактора этой самой графики под названием Adobe Photoshop 6.0 (см. табл. 3).

Откроем большой файл, объемом в несколько десятков мегабайт, и покрутим его на разное количество градусов. Вот что мы узнаем. Photoshop не то чтобы сильно, но оптимизирован под SMP. Разницу в скорости порядка 20% не назовешь очень большой, но, как я уже говорил, графическая станция, экономящая даже 20% времени, - это уже не так плохо.

С кодированием же видео (таблица 4) ситуация куда более веселая - Windows Media Encoder, обслуживаемый двумя процессорами, справился с задачей перекодировки видеофайла почти вдвое быстрее, чем его коллега, сотрудничающий только с одним камнем.

Ладно, с видео разобрались, а что у нас с музыкой? А с музыкой у нас MP3 Maker (таблица 5), который из WAV-файлов MP3 делает. С двумя процессорами он работает всего на 15% быстрее, чем с одним. Жаль, очень жаль, что не со всеми потоковыми данными дело обстоит также хорошо, как с видео.

А стоит ли брать двухпроцессорную систему в офис? Я вам и так скажу, что нет, а сомневающиеся могут посмотреть в таблицу 6. SysMark 2001 показал, что офисным приложениям второй процессор и пятая нога нужны одинаково. Оно и неудивительно - все же Word даже в самых смелых мечтах Билла Гейтса вряд ли когда-нибудь был мультипроцессорным приложением, и, несмотря на все усилия программистов Microsoft, Word и Excel вполне нормально себя чувствуют на обычной машине.

Что ж, общий вывод ясен, как божий день. Двухпроцессорные системы были и остаются уделом тех, кто действительно гоняет на своих машинах специфические приложения, причем не всякие, а только те, которые изначально заточены под мультипроцессорность. Домой, чтобы "просто поиграться", такую систему брать нет совсем никакого смысла: даже если невозможность запустить Quake в режиме SMP - баг, присущий только моей системе, большинство игр вообще не умеет работать в SMP-конфигурациях, и увеличения fps в том же Max Payne или Serious Sam вы не получите в принципе.

А вообще, двухпроцессорные системы на базе AMD Athlon MP действительно дают намного более высокий прирост производительности, чем их коллеги на процессорах P III: сказывается особенность архитектуры шины Alpha EV6.
Конкретная же двухпроцессорная мать от ASUS заслуживает, по крайней мере, внимания и уважения.

Конечно, пока еще она не так вылизана, как мать Tyan, и имеет огрехи как в разводке, так и в функциональности, но, думаю, это лечится временем, причем небольшим, и ASUS обязательно сделает второй ее релиз. Который можно будет покупать, ничего не опасаясь.

***
Редакция журнала благодарит представительство компании ASUSTeK Computer Inc. в России (www.asuscom.ru) за предоставленную на тестирование материнскую плату ASUS A7M266-D, а также компанию "БЭСМ-2000" (www.besm.ru, 956-3374) за предоставленные на тестирование процессоры Athlon MP 1600+ и оборудование для тестового стенда.