Модуль поиска не установлен.

Форсирование Атома

Виктор Рудометов, к.т.н. Евгений Рудометов

Благодаря увеличению тактовой частоты процессорной шины можно повысить производительность "атомных" процессоров не только традиционной микроархитектуры, но и новых моделей, получивших встроенную графику и встроенный контроллер памяти.

Для недорогих, сверхкомпактных компьютеров, ориентированных на выполнение несложных задач, компания Intel предлагает одноядерные и двухъядерные процессоры упрощенной микроархитектуры, получившие наименование Intel Atom.

С учетом растущей популярности мультимедиа, наиболее перспективными для настольных систем являются двухъядерные модели, обеспечивающие приемлемые уровни производительности в обработке видеоинформации. Двухъядерные процессоры представлены моделями первого (Diamondville) и второго (Pineview) поколений. Примерами таких процессоров могут служить Intel 330 (2008 г.) и Intel D510 (2010 г.)

Краткие параметры моделей Intel 330 и Intel D510 приведены в таблице 1.

Таблица 1. Основные параметры Intel Atom моделей 330, D510

Модель процессора	330	D510
Тип ядра	Diamondville	Pineview
Дата выпуска	3 кв. 2008 г.	1 кв. 2010 г.
Частота ядра, ГГц	1,6	1,66
Технология, нм	45
Число ядер/потоков, шт	2/4
Кэш-память (L1+L2), Кбайт	2х56 + 2х512
Контроллер памяти	Нет	Да
Встроенная графика	Нет	Да
Тип шины	FSB	DMI
Напряжение питания, В	0.9 – 1.1625	0.8 – 1.175
TDP, Вт	8	13
Рекомендуемый чипсет	Intel 945GC  (GMCH + ICH7)	Intel NM10

"Атомные" процессоры первого и второго поколений отличаются не только внутренней микроархитектурой, но и требуют разных микросхем окружения. Учитывая эти особенности, конструкторы выпустили разные варианты материнских плат.

В качестве примера можно привести платы Gigabyte GA-GC330UD и GA-D510UD, построенные на основе Intel 330 и Intel D510. При этом следует обратить внимание, что первая из них построена на основе трехчипового дизайна, предусматривающего использование процессора и двух микросхем чипсета: Intel 330 + GMCH + ICH7. Вторая плата построена на основе двухчипового дизайна. В этом варианте используются процессор и всего одна микросхема поддержки: Intel 330 + NM10.

Конечно, модель процессора второго поколения обладает более совершенной микроархитектурой, возможности которой существенно расширились за счет переноса основных контроллеров из чипсета в состав процессора. Это обеспечивает не только большее удобство для конструкторов, но и большую производительность, которой, к слову сказать, в ряде случаев бывает недостаточно.

Как показывает опыт, часто недостаток производительности можно компенсировать за счет оверклокинга (разгона), увеличив тактовую частоту процессорной шины выше номинального значения. Это обычно доступно во всех материнских платах. И упомянутые платы не являются исключением из этого правила. На основе этих плат была проверена реальность и целесообразность разгона систем, построенных на основе "атомных" процессоров. Кроме того, разгон позволил оценить и сравнить текущие частотные потенциалы двух поколений микроархитектур, а также выявить сильные и слабые их стороны.

Внешний вид материнских плат Gigabyte GA-D510UD и GA-GC330UD представлен на рис. 1, а их основные характеристики - в таблице 2.

Рис. 1. Материнские платы Gigabyte GA-D510UD и GA-GC330UD

Таблица 2. Основные параметры Gigabyte GA-D510UD и GA-GC330UD

Модель	GA-D510UD	GA-GC330UD
Процессор и чипсет	Intel Atom D510, Intel NM10	Intel Atom 330, Intel 945GC (GMCH + ICH7)
Память	2 DIMM DDR2 800/667 МГц, 4 Гбайт	1 DIMM DDR2 667/533 МГц, до 2 Гбайт
Видеосредства	Встроенные в процессор	Встроенные в чипсет
Аудио	2/4/5.1/7.1 каналов	2/4/5.1 каналов
Диски, устройств	2 IDE, 4 SATA 3Gb/s с RAID 0/1/JBOD	2 IDE, 2 SATA 3Gb/s
LAN	Ehernet 10/100 Mbit	Ehernet 10/100 Mbit
Порты задней панели	2 PS/2, 1 LPT, 1 COM, 1 D-Sub, 4 USB, 1 RJ-45, 3 Audio	2 PS/2, 1 LPT, 1 COM, 1 D-Sub, 4 USB, 1 RJ-45, 3 Audio
Слоты	1 PCI	1 PCI
Форм-фактор	Mini-ITX, 170 х 170 мм	Mini-ITX, 170 х 170 мм

Низкие уровни теплообразования процессора и чипсета позволили в конструкции обеих плат обойтись без сложных и шумных средств охлаждения. Однако если в GA-GC330UD миниатюрный вентилятор расположен на радиаторе микросхемы GMCH чипсета Intel 945GC, то в GA-D510UD кулер с вентилятором поддерживает оптимальный температурный режим именно процессора, а микросхема однокомпонентного чипсета обходится только небольшим радиатором.

Для снижения уровней теплообразования и повышения устойчивости работы в условиях эксплуатации в составе компактных корпусов в печатных платах GA-GC330UD и GA-D510UD использованы медные слои удвоенной толщины для шин питания и заземления. В дополнение к этому в составе электронных компонентов применены высококачественные элементы с низкими потерями.

Высокая функциональность GA-GC330UD и GA-D510UD обеспечивается не только возможностями процессоров и чипсетов, но и дополнительными микросхемами. Архитектурные особенности данных плат представлены на рис. 2, их структура и основные компоненты - на рис. 3.

Рис. 2. Архитектурные особенности Gigabyte GA-D510UD и GA-GC330UD

Рис. 3. Структура и основные компоненты Gigabyte GA-D510UD и GA-GC330UD

Как результат, производительность настольных компьютеров, созданных на основе материнских плат GA-GC330UD и GA-D510UD, достаточна не только для выполнения традиционных офисных задач, но для воспроизведения аудио и большинства видеофайлов, включая файлы HD.

Что же касается численных оценок производительности, то результаты тестирования приведены в таблице 3.

Таблица 3. Результаты PCMark04 и SiSoft Sandra 2004, штатный режим

Тесты	GA-D510UD	GA-GC330UD	Прирост, %
	1,66 ГГц	1,60 ГГц	3,8
PCMark04
CPU	2499	2425	3,1
Memory	3222	2897	11,2
Graphics	1194	780	53,1
PCMark05
CPU	1984	1932	2,6
3DMark03
3DMark Score	941	682	38
CPU Score	302	270	12
CPU Arithmetic Benchmark
Dhrystone ALU, MIPS	10944	10548	3,8
Whetstone FPU, MFLOPS	3637	3477	4,6
Whetstone iSSE2, MFLOPS	4754	4557	4,3
CPU Multi-Media Benchmark
Integer x4 ISSE, it/s	21335	20406	4,6
Float x4 ISSE2, it/s	41640	39905	4,4

Большей производительности можно достичь за счет увеличения тактовой частоты процессорной шины выше номинального значения. Однако для предоставленных семплов материнских плат верхней границей частоты процессорных ядер Intel 330, при которой сохраняется устойчивость работы компьютерной системы, стало значение 1,8 ГГц, а процессорных ядер Intel D510 - 1,71 ГГц.

Результаты оценки производительности Intel D510 и 330 в режимах разгона приведены в таблице 4.

Таблица 4. Результаты PCMark04 и SiSoft Sandra 2004, режимы разгона

Тесты	GA-D510UD	GA-GC330UD
	1,71 ГГц	1,75 ГГц	1,8 ГГц
PCMark04
CPU	2590	2678	2751
Memory	3266	3189	3292
Graphics	1228	851	874
PCMark05
CPU	2060	2122	2184
3DMark03
3DMark Score	979	755	776
CPU Score	313	296	305
CPU Arithmetic Benchmark
Dhrystone ALU, MIPS	11263	11530	11900
Whetstone FPU, MFLOPS	3707	3823	3915
Whetstone iSSE2, MFLOPS	4866	4994	5146
CPU Multi-Media Benchmark
Integer x4 ISSE, it/s	21927	22466	23067
Float x4 ISSE2, it/s	42771	43839	45020

Разгон Intel 330 обеспечивает ему в вычислительных задачах некоторое преимущество относительно более перспективного Intel D510. Однако в графических приложениях первенство остается за Intel D510 во всех режимах, что не является удивительным. Правда, далеко не во всех задачах данное первенство будет реализовываться.

А вот использовать разгон или нет - каждый пользователь должен решать сам, исходя из собственного опыта, а также приведенных выше результатов тестирования.

В заключение следует еще раз отметить, что указанные материнские платы могут быть рекомендованы в качестве основы компактных, практически бесшумных компьютеров для решения задач, не требующих чрезвычайно высокой производительности и функциональности.

Материнские платы GA-GC330UD и GA-D510UD были предоставлены московским офисом компании Gigabyte

В статье использованы материалы книги: Рудометов Е.А. "Современное железо: настольные, мобильные и встраиваемые компьютеры" - СПб.: БХВ-Петербург, 2010. - 464с.