Intel Hyper Threading: Mit ili zbilja

Datum objave 13.12.2002 - Josip Antonić

Uvod i tehnika

Untitled Document

Uvod

Dosad je Intel izbacivao samo hardwerske optimizacije za svoje procesore pod nazivima MMX i SSE, dok je ovo prvo hardversko poboljšanje izvedeno još od pojave prvih Pentium procesora, ako ne računamo implementaciju cache memorije na jezgru i smanjivanje proizvodnog procesa. Svi smo čuli za višeprocesorske sustave koji imaju mogućnost dijeljenja operacija na nekoliko procesora tako da je sveukupno procesorsko vrijeme ustvari zbroj svih procesora na samom stroju, otprilike kao da na mašini od četiri procesora radi jedan koji je četverostruko brži. Za upotrebu takvih mašina dosad su vam bili potrebni neki serverski chipsetovi i neki od procesora koji i nisu baš povoljni za kupnju (MP od AMD-a ili Xeon od Intela). I same aplikacije moraju biti pisane tako da podržavaju višeprocesorski mod jer ih inače one same neće prepoznavati (što će se pokazati jednom od boljki HT tehnologije u daljnjem tekstu) više od jednog procesora. Tako da sa neoptimiziranom aplikacijom ustvari iskorištavate samo jedan procesor dok je drugi totalno nevidljiv za sam program ili obavlja istovjetni posao kao i prvi procesor.Ta tehnologija je još uvijek aktualna na velikim poslužiteljima i kompjutorima koji zahtjevaju veliku procesorsku snagu. Sve do sada jer dolazimo do najnovijeg Intelovog djeteta.

HT ili Hyper Threading je najnovija Intelova izmišljotina. Na svu sreću nije nikakva patka na koju bi se trebali navući kupci nego uistinu svrsishodno rješenje. Cijela stvar se bazira na višenitnom programskom kodu. Opazite da se ne govori o višeprocesorskom nego o višenitnom kodu. Sami procesor sadrži dvije odvojene procesorske jedinice koje mogu u realnom vremenu obaviti dva zadatka (znači dvostruko više od jednog procesora) Višenitni programski kodovi mogu vrlo dobro iskoristiti taj način rada jer istovremeno izvršavaju dvije funkcije. Ajmo uzeti banalni primjer koji inače ne drži vodu u realnom životu ali nam slikovito može pojasniti stvar. Uzmimo da reproduciramo neki video zapis koji na mediju ima separatno zapisan video i zvučni zapis ali koji su kodirani-kompresirani. Kako procesor pristupa jednom pa drugom zapisu odvojeno, mora doći do zastoja i trzanja slike. Ali ako procesor može istovremeno obavljati dekodiranje slike i zvuka, do zastoja ne dolazi jer se obadvije funkcije izvršavaju istovremeno. Otprilike bi sve to trebalo biti tako i u realnom životu. Za to vam treba neki od Windowsa (nikako ne 98 i ME) i program koji iskorištava HT.

Moram priznati da sam ovu sliku posudio sa Tom's Hardwarea jer nikako nisam sa našom digitalnom kamerom tipa Fred Kamenko uspio poslikati ovaj detalj. Da priče o dva virtualna procesora nebi bile samo priče eto i dokaza. I sama ploča vidi dva procesora brzine 3.06GHz. Naravno, da biste vidjeli ovo, morate imati uključen HT. Na pločama koje su u mogućnosti prihvatiti HT procesore, postoji postavka koja omogućuje uključivanje i isključivanje HT-a. Pomalo čudna opcija ali barem korisna za nas po pitanju benchanja.

Tehnika i test sistem

 

Po pitanju podrške za HT mišljenja su podjeljena ali jedno je sigurno. HT zasad podržavaju: Intel i850, i845G step2, i845PE i i845GE. HT podržava i SiS648. Probali smo pokrenut proc na SiS645DX ploči ali smo dobili samo glasno negodovanje iz zvučnika. U najgorem slučaju ćete dobiti crn ekran ukoliko vaša ploča ne podržava HT jer sami procesori se ne razlikuju toliko u strukturi da bi ih ploča mogla ispržiti.

Eto da bacimo jednu kompletnu sliku proca. Pogledajte pod SMT support gdje nalazimo 2 jedinice. Znači HT je ispravno prepoznaz i spreman za upotrebu. Zanimljivo je također da Sandra uspijeva pogoditi i termalnu snagu samog proca koji je po Intelu snažan nekih 81W. Inače procesor se podosta zagrijavao i boravio na nekih 50C tako da od nekog overclocka nije bilo govora. Probali smo ga dignut na 150 MHz, ali proc je bio nestabilan već nakon 136 MHz FSB. Pošto je ovo bio tek prezentacijski primjerak mišljenja smo da bi serijski procesori ipak trebali biti skloniji overclocku. Tvrdnju baziramo na tome što su svi 3.06 procovi C1 serije koja se pokazala vrlo pogodnom za podizanje brzine i malo zagrijavanje.

 

Testni sistem :: Hardware
Platforma Asus P4T-533C
Procesor(i) Intel P4 3.06GHz HT
Grafička kartica

Gainward Ti4600 128MB CPU/Mem 300/650MHz

Driveri :: NVIDIA Detonator 41.09

Muzička kartica Creative Labs Live!
Mrežna kartica Realtek 10/100 Mbit
Kontroler Integrirani Intel ICH4
Hard disk(ovi) Seagate Baracuda IV 40GB (NTFS)
CD-ROM Pioneer DVD 106S

Testni sistem :: Software
OS Windows XP Pro SP1
Service Pack Intel Chipset Driveri :: 4.20.1006
Intel Application Accelerator v2.2.2.2150
DirectX verzija 8.1A
Quake 3 Arena Retail v1.32 - sve default (Super HQ - sve video opcije na maksimumu) (demo "four")
PCMark 2002  
3dMark 2001SE Build 330
SiSoft Sandra 2003 V1.8.59

Testovi 1/2

 

Testovi: Predgovor i 3DMark

 

 

Testovi su rađeni na najbržoj mogućoj platformi koju smo mogli nabaviti u Hrvata, i850. Inače sam procesor je došao s ABIT pločom i 512MB DDR memorije. Procjenili smo kako nećemo izvuči maksimum sa tom konfiguracijom pa smo krenuli u sastavljanje vlastite. Kao ploču smo odabrali ASUS P4T-533C i na nju smo stavili 512 MB RDRAM PC 1066 memorije koja se pokazala izrazito brzom. U kasnijim ispitivanjima s 1.8GHz procesorom smo ploču natjerali na 150 MHz fsb-a i dobili memorijsku propustnost u Sandri od 3750MB/s. Ostatak konfiguracije nismo mijenjali.

 

3DMark nažalost ne konta HT tako da je jedino ubrzanje bilo radi visoke frekvencije rada procesora. Zasluge svakako idu i odličnoj Gainward grafičkoj kartici koja je dala sve od sebe na ovom testu. Zadivljujuće je bilo promatrati Nature test na 100-120 fps-a. Kao pravi film. Nismo isprobavali sa ubrzanjem grafičke kartice jer jednostavno nismo imali vremena. Makar bi sigurno tu bilo dosta prostora za ubrzanje.

 

Testovi: PCMark 2002

 

Eto da vam pokažemo dva rezultata istovjetna programa glavu-u-glavu s i bez HT-a. Razlike su očigledne uz malu iznimku HDD rezultata koji je veći kod isključenog HT-a. Inače u Sandri nije došlo do nikakvog poboljšanja rezultata na memorijskom testu tako da se izgleda u PCMarku ne mjeri čista memorijska propustnost nego i neki drugi parametri koji očito pokazuju postojanje dva procesora.

 

 

Testovi: Quake III

Stari dobri Quake se još neda. Sa novim SP se pokazao još dorastao zadatku. Kako inače kod njega postoji podrška za višeprocesorske sustave, očito da HT uspije dobiti koji frame više na osnovi toga. Nije to sad nešta ogromnog ali ipak se primjećuju razlike kod uključenog i isključenog HT-a. Pokušali smo sa uključivanjem višeprocesorskog rada preko konzole ali nismo dobili ništa bolje rezultate nego samo rušenje igre. Moram priznati da nisam nikad očekivao vidjeti preko 100 fps-a na 1600X1200 na kompu, ali eto doživjeli smo i to. Idemo na 200!

 

Testovi: Unreal Tournament Demo

Ponadali smo se da će barem Unreal potegnut dobrano u domenu HT-a. Nažalost ništa. Ako ništa drugo igra je radila savršeno sa svim detaljima na full i u rezoluciji od 1280X1024X32. Da igramo Unreal svaki dan ova bi nam kombinacija proc-grafika bila idealna (skupa ali ipak idealna).

Testovi 2/2

Testovi: SiSoft Sandra

Eto da vas malo zadivimo performansama po pitanju sirove procesorske snage. Kako je Sandra bila jedna od rijetkih koji su profitirali od HT-a tako je i sami rezultat bio ovako zapanjujuće dobar. Inače bez uključenog HT- rezultat je bio 7964/1773-4063. Ništa bolje od prosjeka, samo ga brzina izvlači da nebi pao na dno ljestvice.

Još jedan test u Sandri koji pokazuje koliko se dobiva po pitanju HT-a. Nismo sigurni dali su u SiSoftu znali za HT kad je Sandra pisana ali dobro da postoji podrška jer vam ne bismo imali šta pokazati. Ispalo bi da mlatimo praznu slamu. Inače bez uporabe HT-a Sandra pokazuje 12272/15621.

Jedini komad koji nije imao veze sa HT-om je memorija. RAMBUS na 1066MHz je opako pržio i dostigao nikad viđene rezultate.

Zaključak

Zaključak

Da li će HT uhvatiti korijene na širokom tržištu? Valja vidjeti i pričekati jer trenutna visoka cijena ne opravdava razliku u performansama. Naravno da bi HT zaživio u pravom svjetlu potrebna je i programska podrška koju opet treba čekati 4-6 mjeseci. Predviđamo otprilike toliki rok s obzirom na prethodna iskustva oko SSE instrukcija. 4-6 mjeseci je otprilike bilo potrebno programerima da optimiziraju veliku većinu aplikacija i da se može početi govoriti o isplativosti investicije.

Sa druge strane Intel moguće usporava utrku Megahertza. Jer uz HT neće im više trebati toliko brži procesori da bi parirali AMD-u. S druge strane pak AMD sigurno neće napraviti HT jezgru pa će jaz između ove dvije procesorke baze biti još veći. HT ili AMD optimizirano će biti veliko pitanje za programere, a i sami znamo da su kompromisna rješenja koja zadovoljavaju dvije oprečne strane u većini slučajeva najlošija.

Što se tiče samog procesora bili smo oduševljeni njegovom brzinom i mogućnostima. Nažalost konfiguracija je bila kod nas samo 3 dana tako da za neka dulja i opsežnija ispitivanja nismo imali vremena.

Zahvaljujemo se tvrtci HG Spot koja nam je omogućila ovaj test.