Собираем оптимальный игровой компьютер на базе процессора Intel Pentium 4 Prescott

Мы уже ни раз говорили, что активное развитие компьютерных технологий заставляет нас пользователей, всегда быть в курсе событий. Вроде бы еще вчера ты неплохо разбирался в современных технологиях, а уже через несколько месяцев, с трудом можешь конфигурировать несложную машинку. Действительно совсем недавно мы считали, что компьютер с процессором Celeron с частотой выше 2ГГц и графической картой GeForce FX 5600, может справиться не только с современными играми, но и с наступающим поколением игр. Однако последние события на рынке компьютерных игр (мы имеем ввиду выход таких шедевров как FarCry ) позволяют серьезно задуматься над возможностями вашего компьютера.

В этой статье мы рассмотрим особенности сборки оптимального игрового компьютера, основанного на новом процессоре Intel Pentium 4 Prescott , а так же попробуем выяснить, насколько увеличься производительность игровых приложений при использовании особенностей этого процессора.

Что такое Intel Pentium 4 Prescott?

В начале февраля Intel анонсировала четыре новых процессора Pentium 4 2.8, 3.0, 3.2, и 3.4 ГГц, основанных на долгожданном ядре Prescott , которое включает ряд нововведений, способных в самом ближайшем будущем изменить представление о производительности современного компьютера. Обычно, выход нового ядра процессора, является первым серьезным шагом для перехода к каким-либо новым возможностям, которые, на момент выпуска ядра, не могут быть реализованы, однако в самом ближайшем будущем без них мы не сможем обойтись. Подтверждений для этого множество. Например, появление процессоров с поддержкой технологий MMX и SSE . Тогда, несколько лет назад, мы могли с трудом представить себе, зачем все это надо, и каким будет прирост производительности по сравнению с обычными процессорами Pentium . Зато сегодня очень сложно представить себе процессор без поддержки мультмедийных потоковых инструкций. То же самое происходит сегодня. Скорее всего, увидеть реальное преимущество новых процессоров на старых приложениях будет не просто, однако в самом ближайшем будущем мы себе уже не сможем представить, как могли жить и работать без этих нововведений.

В этой статье мы рассмотрим основные особенности нового ядра, и соответственно, попробуем сравнить возможности новых процессоров с процессорами, основанными на ядре Northwood. Это позволит четко решить, стоит ли покупать новый процессор, или можно обойтись стареньким, проверенным Northwood.

Как отличить новые процессоры?

Новые процессоры имеют точно такую же конструкцию, что и процессоры, основанные на ядре Northwood, поэтому для их отличия Intel ввела новый индекс в названии процессора – E . Например, Процессор Pentium 4 3.2 C основан на ядре Northwood, имеет поддержку 800МГц шины и технологии HT , в то время как Pentium 4 3.2 E выполнен на ядре Prescott , и так же поддерживает 800МГц шину и технологию HT .

Вместе с выпуском четырех новых процессоров, Intel представила процессор Pentium 4 3.4 EE ( Extreme Edition), основанный на ядре Northwood и имеющий 2 Mb кэш памяти третьего уровня, а так же упрощенную версию Pentium 4 2.8 A , основанную на ядре Prescott с ограниченной частотой шины (533МГц) и отсутствием поддержки технологии HT .

Что нового?

Новое ядро Prescott включает настолько много изменений, что для этого можно выделить отдельную статью. Однако не всем нам интересно углубленно изучать сложные технические особенности, поэтому мы попробуем на понятном, человеческом языке рассмотреть какие преимущества или недостатки дают все эти нововведения.

Итак, начинаем с самого ядра. Prescott выполнена по новой 90- нанометровой технологии, что позволило уменьшить размеры площадь самого кристалла, при этом общее число транзисторов было увеличено более чем в два раза. В то время как ядро Northwood имеет площадь 145мм2 и на нем размещено 55 миллионов транзисторов, ядро Prescott имеет площадь 122мм2, при этом на нем расположено 125 миллионов транзисторов.

Новые SSE инструкции

В связи с использованием в процессорах AMD технологии SSE 2, Intel представила в новом Prescott новую технологию SSE 3, которая включает 13 новых потоковых инструкций, которые увеличат производительность некоторых операций как только программы начнут использовать их. На самом деле SSE 3 является не просто расширением SSE 2, эта технология не только добавляет новые инструкции, она позволяет облегчить и автоматизировать процесс оптимизации готовых приложений средствами компилятора. Другими словами, разработчику программного обеспечения не надо будет переписывать код программы, необходимо будет только перекомпилировать ее. Таким образом, можно предположить, что воспользоваться новыми возможностями SSE 3, позволяющими значительно увеличить производительность мы сможем уже довольно скоро.

Увеличенный объем кэш памяти

Одним из важнейших, с точки зрения производительности, дополнений можно считать увеличенный до 1 Mb кэш второго уровня. Опыт показывает, чем больше кэш, тем выше производительность. Однако, при увеличении объема кэш памяти, увеличилась латентность. Что это значит и как это влияет на производительность? Здесь есть три варианта развития ситуации. Наибольшее увеличение производительности будет замечено, в случае если объем используемых приложением данных сравним с объемом кэш памяти. В этом случае увеличение объема кэш памяти в два раза заметно снижает процент «промахов» и повышает производительность, не смотря на увеличение латентности. Однако , если объем используемых данных заметно меньше объема кэш памяти, то увеличение латентности негативно скажется на производительности. И третья, возможная ситуация, когда объем данных заметно больше объема кэш памяти. В этом случае кэш памяти не будет влиять на производительность, т.к. основные задержки будут связаны со скоростными характеристиками памяти.

Объем кэш памяти первого уровня так же был увеличен до 16 Kb , при этом так же возросла латентность, но в данном случае это не так важно.

Улучшенная предвыборка данных

Для того, что бы снизить негативный эффект от увеличенной латентности кэш памяти, а так же просто увеличить производительность ядро Prescott имеет улучшенный механизм предвыборки данных.

Улучшенный Hyperthreading

Ядро Prescott включает улучшенную версию технологии Hyperthreading . В новую версию включено множество новых особенностей, способных оптимизировать многопоточное выполнение различных операций. Единственный недостаток новой версии заключается в необходимости перекомпиляции программного обеспечения и обновления операционной системы.

Увеличенная длинна конвейера

Для увеличения рабочей частоты будущих процессоров, ядро Prescott имеет увеличенную длину конвейера с 20 до 31 ступени. Увеличение длинны конвейера негативно сказывается на производительности в случае неправильного предсказания ветвлений. Проще говоря, если ветвление предсказаний будет выполнено неправильно, то будет сброшен весь конвейер, и все будет повторено снова. Для компенсации увеличения длинны конвейера, была улучшена технология предсказания ветвлений.

Почему новый процессор Pentium 4 имеет большую рабочую температуру?

Те, кто уже попробовали новый процессор, заметили, что он имеет заметно более высокую рабочую температуру, чем предыдущее поколение процессоров. Это связано в первую очередь с уменьшением площади кристалла и увеличенным числом транзисторов, что незамедлительно сказалось на потребляемой мощности. Так, если по спецификации TDP процессор Northwood 3.20 C потреблял 82 W , то Prescott 3.20 E потребляет уже 103 W . В результате этого при 100% загрузке процессора, температура увеличилась с 60о С до 80о С. Обращаем внимание, что некоторые платы, имеющие функцию аппаратного мониторинга могут не адекватно среагировать на увеличение температуры и выключить компьютер. Поэтому прежде, чем использовать новый процессор, позаботьтесь о изменении критического уровня производительности.

Совместимость

Несмотря на соответствие новых процессоров спецификации Socket 478 P 4, Intel изменила спецификации потребляемой мощности, и по этому не все платы смогут поддержать новый процессор. Для некоторых моделей придется искать обновление BIOS . Кроме этого, опыт показывает, что для нормальной работы нового процессора необходимо иметь хороший блок питания, мощный стабилизатор питания на системной плате, а так же эффективную систему охлаждения. Ниже мы подробно рассмотрим особенности основных составляющих современного компьютера, и расскажем, на что необходимо обращать внимание при выборе комплектующих. Начнем наш рассказ с выбора корпуса и блока питания.

Выбираем корпус…

Итак, начинаем с выбора корпуса. Корпус для современного компьютера должен не только нравиться вам визуально, но и должен иметь мощный и стабильный блок питания, быть удобным в сборке, а так же обеспечивать достаточное охлаждение всех внутренних элементов.

Для нашего будущего компьютера мы выбрали корпус PowerMan 6200, который имеет не только привлекательный внешний вид, но и достаточно интересную начинку.

Корпус PowerMan 6200 – внешне это обычный корпус класса MidTower, предназначенный для построения универсальных компьютеров на системных платах ATX / microATX. Передняя панель выполненная в оригинальном двухцветном дизайне, позволяет устанавливать до четырех 5.25” устройств и один флоппи дисковод, который спрятан под декоративной панелью. Использование этой панели позволяет сделать корпус более эстетичным, однако, она не позволяет устанавливать вместо дисковода, ZIP - или MO - приводы, т.к. диски этого типа имеют большую толщину и размер. Кроме того, если вы не планируете использовать флоппи-дисковод, то имеющаяся щель будет выглядеть нелепо.

Ниже отсека флоппи-дисковода расположена кнопка включения, два индикатора активности накопителей и питания, а так же одна маленькая кнопка «Сброс», имеющая конструкцию, исключающую случайное нажатие.

Для обеспечения удобного доступа к внутреннему пространству корпуса, можно снять обе боковые стенки корпуса. Шасси корпуса выполнено из высококачественной, хорошо обработанной стали, толщиной 0.6-0.7мм. Все металлические детали корпуса имеют гладкие кромки, предупреждая травматизм при сборке.

Как вы можете видеть, внутри корпуса может быть установлено четыре 5.25” и до восемь 3.5” устройств. Честно говоря, такое количество накопителей свойственно скорее серверам или рабочим станциям, чем игровому компьютеру. Кстати, если вы решите сделать универсальный компьютер, то сможете без проблем установить столько дисков, сколько надо, тем более , что на передней стороне может быть установлено четыре 80мм вентилятора, обеспечивающих надежное охлаждение дисковой подсистемы.

Тыльная сторона корпуса, мало, чем отличается от других MidTower корпусов. Здесь имеется два вентиляционных отверстия, для устновки 80мм вентиляторов, посадочные места для дополнительных разъемов и даже тыльная панель, закрывающая порты ввода-вывода использующая традиционное размещение портов на системной плате.

В этом корпусе используется собственный блок питания PowerMan HPC -300, который по многочисленным мнениям, считается очень неплохим решением для стабильного питания современных компьютеров, использующих высокопроизводительные и функциональные конфигурации.

Блок питания имеет мощность 300 W с номинальной нагрузкой 68% от максимальной. Для обеспечения наиболее комфортной работы, блок питания имеет пониженный уровень шума, достигаемый благодаря управлению скоростью вращения вентилятора, а так же обеспечивает надежную защиту по разным параметрам.

Выходные параметры блока питания

В принципе, пользователь может выбрать любой понравившейся корпус, оснащенный мощным блоком питания, однако, не забывайте, что экономия здесь может закончиться не только порезанными и поцарапанными руками, но и серьезными проблемами с «железом» будущего компьютера.

Системная плата…

Теперь переходим к системной плате. Выбор системной платы под процессор Pentium 4 с ядром Prescott не самый простой этап в конфигурировании нового компьютера. Дело в том, что на сегодняшний день еще не все производители системных плат, предоставили обновления BIOS для поддержки нового процессора, и, кроме того, из-за повышенного потребления энергии новыми процессорами, плата должна иметь хороший стабилизатор питания.

Для нашего игрового компьютера мы использовали системную плату Albatron PX 865 PE , основанную на чипсете i 865 PE . Эта плата входит в серию PX 865 PE , в которую вошли еще две платы PX 865 PE Pro и ProII , отличающихся наличием на борту сетевого контроллера, а так же наличием других самых современных особенностей, типа Gigabit CSA Ethernet контроллера, 8-канального звукового чипа, ATA 133 RAID контроллера, IEEE 1394 и других особенностей.

Как вы можете понять, Albatron PX 865 PE является начальной моделью в этой линейке, обеспечивая пользователя только основными функциями, свойственными чипсету i 865 PE + ICH 5, включая возможность включения PAT , позволяющая расширить возможности до уровня системных плат, основанных на чипсете i 875.

Для минимизации затрат, комплектация Albatron PX 865 PE включает только самое необходимое. В частности сюда входит описание, CD с драйверами, набор FDD / IDE / SATA кабелей, а так же панель на тыльную сторону корпуса, включающая четыре дополнительных портов USB 2.0.

Спецификация

Теперь давайте рассмотрим некоторые из особенностей платы. В нижней части платы традиционно располагаются четыре DIMM слота, позволяющие устанавливать до 4Гб памяти DDR 400. Память может работать как в двухканальном, так и в одноканальном режимах. При использовании двухканального режима, модули памяти должны устанавливаться парами. Для облегчения установки, слоты одной пары имеют идентичный цвет. Для получения максимальной производительности памяти мы рекомендуем использовать одинаковые модули памяти. Рядом со слотами памяти, располагается разъем питания ATX 2.01 (дополнительный 4-х контактный разъем питания 12 V расположен рядом с процессором), и два IDE разъема.

Выше слотов памяти, традиционно располагается сокет для процессора, рядом с которым располагается многофазная схема стабилизации, от грамотной реализации зависит не только стабильность работы процессора, но и его работоспособность в целом. Чип северного моста, расположенные слева от процессора, охлаждается достаточно большим пассивным радиатором.

Несмотря на то, что Albatron PX 865 PE имеет только пять PCI слотов, AGP 8 x слот расположен довольно близко к DIMM слотам, затрудняя процесс монтажа модулей памяти при установленной графической карте. Для простой и надежной фиксации AGP карты, слот имеет специальный замок. Кроме AGP 8 x шины, i 865 PE поддерживает шину для гигабитных сетевых контроллеров, однако в нашей плате сетевые особенности отсутствуют.

Теперь давайте рассмотрим, особенности, интегрированные в южный мост ICH 5. Традиционно чип южного моста располагается в левой нижней части платы. Рядом с ним, обычно, размещаются все необходимые разъемы и порты. В нашем случае, рядом с чипом южного моста разместились лишь разъемы SATA 150 контроллера. Как известно, интегрированный SATA контроллер не поддерживает режимы RAID , однако для его использования нет необходимости использовать дополнительные драйверы.

Все остальные разъемы, позволяющие воспользоваться интегрированными особенностями южного моста, располагаются с левого краю платы. Наименее удачным здесь считается расположения разъема для подключения флоппи-дисковода. Кроме этого неудачного разъема, здесь располагаются разъемы для подключения дополнительных USB портов, ИК- датчика, аудио разъемов и т.д.

Несмотря на многочисленные «фи» в адрес такого расположения этих элементов, мы хотим отметить, что с точки зрения сборки все оказалось более чем удобно, позволяя протянуть дополнительные провода по основанию корпуса, исключая вечную путаницу проводов.

В верхней части платы, над слотами расширения, располагается аудио кодек Realtek AC ’97 ALC 650 E , поддерживающий акустику 5.1 и SPDIF . Кроме того, здесь имеется посадочное место для сетевого контроллера 3 Com 910- A 01, используемого на плате Albatron PX 865 PE Pro .

И, наконец, давайте рассмотрим тыльную панель портов ввода-вывода. Как вы можете видеть, здесь используется достаточно скромный набор портов, свойственный платам предыдущего поколения.

Особенности BIOS и разгон

Плата Albatron PX 865 PE оборудована Phoenix AwardBIOS v 6.00 PG , который предлагает широкий набор функций настройки параметров системы, включая мощные средства разгона, позволяющие индивидуально настроить различные частотные параметры. Ниже мы хотели бы обратить ваше внимание на некоторые, наиболее интересные разделы BIOS .

Итак, начнем с Frequency / Voltage Control , который позволяет изменить частоту FSB в диапазоне от 200 до 550МГц, что позволяет разогнать процессор до 7700МГц, что, наверное, будет полезным в ближайшем будущем.

При увеличении частоты FSB увеличивается частота шины памяти, AGP , PCI и SRC . Для достижения максимальной производительности и стабильности пользователь может уменьшить желаемую частоту, для чего в этом разделе имеются специальные опции.

И, наконец, в этом разделе пользователь может изменить напряжение ядра процессора на 0.1 V , 0.2 V или 0.3 V , Vagp на 0.1 V , а так же Vdimm на 0.1 V , 0.2 V или 0.3 V .

В разделе Advanced Chipset Features пользователь может установить некоторые параметры памяти, а так же активизировать режим Performance Enhancement , который, судя по описанию в правой части окна, представляет собой ни что иное, как неофициально поддерживаемую технологию PAT .

Во время наших экспериментов по разгону тестового процессора Intel Pentium 4 2.8 E нам удалось поднять частоту FSB до 220МГц, что увеличило рабочую частоту процессора до 3080МГц. В этом режиме система оставалась максимально стабильной. При увеличении частоты FSB до 230МГц, возникли проблемы стабильности на этапе загрузки операционной системы. Возможно, несколько поработав с напряжением ядра процессора, можно добиться высокой стабильности и в этом режиме, однако, учитывая особые требования по питанию новых процессоров, рисковать с увеличением напряжения мы не стали.

При работе в разогнанном режиме мы обратили внимание на один интересный факт: Рабочая температура не изменялась в зависимости от выбранного частотного режима. Так, в режиме простоя, как в штатном, так и в разогнанном режимах, температура процессора оставалась на уровне 57 оС, а при запуске теста Burnit, позволяющего максимально загрузить процессора, рабочая температура поднималась до 74 оС, что стало возможным благодаря применению нового боксового кулера Intel, который использует более мощный вентилятор и новый профиль радиатора, обеспечивающий более эффективное охлаждение процессора.

Во всем остальном конструкция кулера осталась без изменений, и, естественно не вызывает ни каких проблем при использовании на обычных S 478 платах.

Графическая карта…

Выбор графической карты для игрового компьютера является настолько же важным этапом, как выбор платформы, а может быть и еще важнее. Дело в том, что сегодня на рынке имеется очень четкое деление. Современные графические карты ATI , позволяют заметно расширить производительность современных игр, однако пока их стоимость остается на достаточно высоком уровне. С другой стороны, графические карты GeForece FX 5700 и выше, имеют несколько меньшие возможности, но при этом их цена намного ниже графических карт ATI . В принципе, если позволяют деньги, мы рекомендовали бы использовать что-то типа ATI RADEON 9800 XT , однако, в этой статье мы строим именно оптимальный компьютер, поэтому думать о самых дорогих графических картах не приходиться.

В нашем тестовом компьютере используется графическая карта Albatron FX 5700 EP . Эта видеокарта является одной из младших моделей в семействе Albatron Gigi GeForce FX . Она оборудована 128 Mb DDR памяти, использует 64 bit шину памяти, и ядро, работающее на частоте 425МГц. Кроме этого Albatron FX 5700 EP имеет RAMDAC 400МГц и поддерживает вывод на два монитора с разрешением до 2048х1536, что обеспечивается дополнительными DVI - и TV - выходами. Несмотря на то, что эта карта не имеет ни каких ярких особенностей, ее отличает достаточно низкая цена, порядка 133$ (на апрель 2004 года).

Производительность

Итак, теперь пришло время посмотреть, на что же способен, собранный нами компьютер. Для этого мы проведем стандартный набор тестов, который позволит нам оценить возможности каждой подсистемы компьютера, а так же покажет, как будут работать на нем основные типы игр.

Тестовая конфигурация:

• Процессор Intel Pentium 2.8E (Prescott)
• Системная плата Albatron PX 865 PE
• Графическая карта Albatron FX 5700 EP
• Жесткий диск 80Gb Seagate Barracuda 7200.7

Для сравнения результатов мы используем платформу следующей конфигурации:

• Процессор Intel Pentium 4 2.8 С (FSB 800 МГЦ )
• Системная плата Soltek SL -86 SPE 2 (i865PE)
• Видеокарта Palit GeForce FX5600 128Mb
• Жесткий диск 80Gb Seagate Barr а cuda 7200.7

Рассмотрение результатов начнем с теста PCMark 2004, который позволит оценить быстродействие основных компонентов процессора.

В тесте PCMark 2004 мы наблюдаем достаточно интересную картину распределения производительности. Во-первых, общая производительность процессора находиться практически на уровне предыдущего поколения процессоров Pentium 4, оснащенных кэш памятью 512 Mb . Это подтверждает сказанное ранее, что реальное увеличение производительности мы увидим в ближайшем будущем, когда все используемые сегодня программы, будут оптимизированы под новые особенности нового процессора. Во-вторых, мы хотим обратить внимание на заметное увеличение производительности памяти, что свидетельствует о лучшей реализации контроллера памяти в системной плате Albatron PX 865 PE . И, в-третьих, несколько увеличенная производительность дисковых операций. Честно говоря, объяснить это можно только индивидуальными особенностями используемых накопителей.

Другими словами, мы можем говорить, что выбранная нами конфигурация позволяет заметно расширить производительность памяти, и незначительно увеличить производительность процессора, однако, в ближайшем будущем, с появлением программной оптимизации, производительность увеличиться еще больше.

Теперь, давайте перейдем к нашему основному позиционированию – игровым приложениям, и сначала давайте посмотрим на возможности тестовой платформы в DX 9 тесте 3 DMark 2003.

Здесь мы провели два испытания без включения режимов сглаживания и анизотропной фильтрации, и с минимальными установками AA и AF .

Как вы можете видеть, при включении режимов сглаживания, заметно падает производительность, что обусловлено в первую очередь возможностями графического чипа FX 5700, однако, без использования режима сглаживания и фильтрации, позволяет получить достаточно высокие скорости, что подтверждают результаты наших традиционных игровых тестов.

Как вы можете видеть, полученные результаты близки и несколько превосходят возможности аналогичных платформ с процессором Pentium 4 2.8 C , и полнее удовлетворят современного геймера, однако, если провести испытания в двух новых играх Halo (~25 fps ) и Farcry (~ 13 fps ), то вы увидите беспомощность построенной нами системы, что связано в первую очередь с ограничениями графической карты. Если вы хотите без проблем играть в эти игры, то необходимо приобрести видеокарту ATI Radeon 9800 XT , что заметно увеличит цену компьютера, и наша тестовая платформа перестанет быть оптимальной. Можно, конечно же, подыскать более дешевую альтернативу ATI Radeon 9800 XT , однако это в любом случае негативно повлияет на цену. Кстати, одно из оптимальных решений, на которое мы рекомендуем обратить внимание - ATI Radeon 9700.

Заключение

Опубликованное выше руководство по сборке оптимального игрового компьютера, позволяет сделать достаточно важные выводы.

Во-первых, собирая компьютер на базе процессора Prescott , при отсутствии опыта, мы настоятельно рекомендуем не заниматься самодеятельностью, и доверить подбор конфигурации профессионалам, что позволит снять с себя ответственность за правильный выбор, и соответственно работоспособность будущего компьютера.

Во-вторых, несмотря на текущую небольшую разницу в производительности процессоров основанных на ядре Northwood и Prescott , мы настоятельно рекомендуем обратить внимание на второй, так как разница в цене незначительна.

И, наконец, от правильного выбора графической карты зависит основное – возможность играть в современные игры в высоком разрешении с установками максимального качества.

Мы благодарим компанию «IP Computers» (http://www.ipcomp.ru) за помощь, оказанную при подготовке этого материала. По вопросам консультаций и приобретения готовых компьютеров, обращайтесь по телефону в Москве: (095) 961-0009.