Audio Coding – Открываем Консервы

Вступление

Итак, нам необходимо проанализировать и постараться получить наиболее полное представление о том, насколько современные, базовые ПК платформы позволяют нам общаться с миром цифрового аудио. Рассматривая представленные сегодня на рынке, действительно современные и распространенные решения, можно выделить представителей только двух кремниевых титанов Intel и AMD. Так как данная статья имеет характер обобщения всей, с лихвой имеющейся в сети информации, то в ней, в основном будет приведена обобщенная информация, естественно проверенная на собственном опыте :) .

Сначала Немного Теории и Истории

Изначально в данной категории были особенно сильны процессоры Pentium 4, в силу своей необычной архитектуры NetBurst. Гипердлинный конвейер (у самого современного ядра Prescott около 30-ти ступеней) позволял без особого труда взвинчивать частоты. Вследствие поточности данных мультимедиа, данная архитектура выглядит особо предпочтительно. Я бы даже сказал, она была создана (заточена) для проработки данного рода информации. Непрерывный поток данных полностью и равномерно загружает все вычислительные блоки, так что данный вид "вычислительной деятельности" особенно хорошо отражает мощь данного вида процессоров.

Не будем забывать и о технологии Hyper-Threading, при использовании данной технологии ОС видит два виртуальных процессора, что позволяет непрерывно, без простоев загружать процессор данными. Этот факт, несомненно добавит определенный прирост производительности, так как при использовании современных кодеков НТ позволяет прорабатывать почти два потока данных одновременно (для полноценной обработки нескольких потоков данных, несомненно потребуется двуядерный процессор типа Athlon64 X2 от 3800+ и выше, или серии Pentium D).

Что касается AMD, то ее продукт (до недавнего времени AthlonXP, теперь переименованный в Sempron до 2600+, далее процессоры этой марки переходят на новое поколение ядра К8 и сокета) был построен по так называемой классической схеме. Данная концепция построения была озвучена уже очень давно и заключается она в обеспечении некой паритетности между длинной конвейера (следовательно, и тактовой частотой) и количеством выполняемых за один такт операций. И именно в количестве выполняемых инструкций за такт Athlon впереди. В этом и есть основное, принципиальное различие в производительности современных платформ от Intel и AMD. Первая увеличивает мощность вычислений, используя длинный конвейер, что позволяло увеличивать тактовые частоты, вторая, используя умеренную длину конвейера, увеличивает вычислительную мощь самих устройств, входящих в состав процессора, следовательно, увеличением количества инструкций за такт. И именно поэтому мы обозреваем странный плюсик после обозначения частоты у продукта от AMD, дело в том, что это не частота, а так называемый пентиум рейтинг. Он нужен для того чтобы определить какова мощность представляемого процессора относительно частоты процессоров Pentium4, ведь примерно при одной мощности процессоров Pentium 4 и Athlon, частота у Athlon будет заведомо ниже. Еще следует отметить, что рейтинг Athlon противопоставляется Pentium 4, а Sempron — Celeron'у!

Но не будем забывать о специфичности данных мультимедиа, и именно то, что позволяло максимально показать себя Pentium 4 явилось, в силу разных архитектур, минусом у AthlonXP. Это естественно не говорит о том, что AthlonXP работает хуже, просто в данном роде операций он работает медленнее. Думаю, стоит назвать сильные стороны AthlonXP, это вычислительная работа, просчет различного рода физических процессов, и как следствие данный процессор замечательно вел себя в играх, и научных вычислительных средах. Результаты тестов обработки мультимедиа позволяли еще более укорениться мнению: Intel для работы, AMD для игр.

Однако, если на сегодняшний день в стане Intel изменений не наблюдается (имеется ввиду массовый потребительский рынок, так как Pentium D и материнок для него с новым набором логики i955, не говоря о Pentium Extreme Edition 955 с его новым чипсетом i975X я пока не видел ни в магазинах, ни в прайс-листах поставщиков, тем более что цены на эти продукты далеко не демократичные), то AMD полностью обновила линейку своих процессоров. Новый продукт называется Athlon64. Будем рассматривать его наиболее перспективный вариант на сокете 939. Схема его построения существенно отличается от всех предыдущих. Вот основные характеристики новой системы: расширены регистры и добавлены новые позволяющие работать в 64-х битном режиме что, кстати, оформлено и в кристалле Prescott, Pentium 4 шестая серия (Pentium 4 6хх) и серии (Pentium4 5хх1, СeleronD 3хх1J). Контроллер памяти интегрирован в процессор, что ускоряет работу с памятью, лишая связку процессор-память посредника в виде чипсета. И, наконец это новая шина памяти HyperTransport, которая пока поддерживает частоту до 1GHz (2000 Мт/с), и бесспорно обеспечивает высочайшую скорость передачи данных. Следует отметить, что привлекательная цена данного продукта (а особенно Athlon64 3000+, она не превышает 175 у.е.) и комплектующих для него (матплаты на базе отличного набора логики от nVidia — nForce4 и его разновидностей, уже упали в цене до вполне приемлемого уровня в 140 у.е.) позволяют собрать новую систему по красивой цене, не особо бьющей по карману. Что и делают многочисленные покупатели, а это и позволяет нам уже отнести эту платформу к массовой.

Этого я, к сожалению, не могу сказать о Pentium 4 6хх и Pentium D. Ну да ладно теории, ее все равно слишком много для одной статьи. Приступим к самому интересному, к тестам :) .

Тестовые системы

Как я уже упомянул, моя цель была рассмотреть все наиболее распространенные платформы, которые стоят, чуть ли не у каждого второго человека, имеющего компьютер. Из этого критерия и были отобраны тестовые системы.

Платформы AMD

Для начала системы посовременнее...

AMD Athlon64 3000+ (1.8GHz, 1GHz Hyp.Trans., Venice E3, 512kb cache). M\B MSI K8N Neo4F (nForce4). 512MB DDR400 (Kingston).

И бюджетный вариант

AMD Sempron 2500+ (1.76GHz, 333MHz FSB, 256kb cache). М\В Gigabyte 7N400E(nForce2 Ultra). 256MB DDR400 (Samsung).

Платформы Intel

Мощный

Intel Pentium4 2.8GHz (Northwood, HT, 512kb cache). M\B Gigabyte GA-8PE800 (i865PE, ICH4). 512MB DDR400 (Kingston).

Альтернатива

Intel Pentium4 2.4GHz (Northwood, 512kb cache). M\B MSI 845РЕ Мах (i845PE, ICH4). 256MB DDR333 (Samsung).

Бюджет

Intel Celeron 2.4GHz (Northwood, 128kb cache). M\B Asus Pentium4P800 series (i865PE, ICH4). 256MB DDR266 (Samsung)

И наконец, в качестве сравнения, для тех кто давно не делал апгрейд.

Intel Pentium4 1.9GHz (Willamette, 400MHz FSB, 256kb cache). M\B Intel D845(i845, ICH3).

Intel PentiumIII 1GHz (?Taulatin?, 133MHz FSB, 256kb cache). M\B.

Операционная система Windows XP Professional SP2.

!!!К сожалению, в данную версию этой статьи не вошли результаты тестирования процессоров Intel Pentium 4 с ядром Prescott, что в обязательном порядке будет исправлено в последующих обновлениях и новом материале. Вследствие чего выводы по этому материалу можно оценить, как предварительные. Автор приносит свои извинения.!!!

Как Мы Тестировали

Тестирование проводилось на основе многофункционального проигрывателя foobar2000 0.8.3. Производилось декодирование аудиопакета серией наиболее современных кодеков, с выставлением приоритета декодирования в реальном времени. Для того чтобы проследить динамику увеличения производительности при разгоне, я привел результаты основных оппонентов сегодняшнего тестирования Intel Pentium 4 2.8GHz и AMD Athlon64 3000+ 1.8GHz и в слегка разогнанном варианте: Pentium4 2.9GHz и Аthlon64 3000+ 2.07GHz. Файлы были закодированы следующими способами:

lame 3.97 beta 1 – extreme;
lame 3.97 beta 1 – insane;
lame 3.97 beta 1 – medium;
lame 3.97 beta 1 – standard;
Nero HE-AAC 64 kbit;
Nero Transcoder;
Nero Transparent;
WMA v9.1 Pro VBR q10;
WMA v9.1 Pro VBR q50;
WMA v9.1 Pro VBR q98;
WMA v9.1 VBR q10;
WMA v9.1 VBR q50;
WMA v9.1 VBR q98.

Результаты

Выводы

Как мы наблюдаем Pentium 4 все так же силен в данном виде деятельности, но все таки новая архитектура К9 паритетна с ним, если не обгоняет. Посмотрим, какова же динамика увеличения производительности при разгоне. Да тут Athlon64 однозначно в выигрыше, если у Pentium 4 прирост линейный и незначительный, то у Athlon64 при поднятии частоты тактового генератора буквально на несколько мегагерц виден ощутимый прирост! То есть при разгоне на одно и тоже количество мегагерц производительность Athlon64 растет ощутимо больше чем у Pentium 4.

Что касается аудио, то тут мы вынуждены признать, что К8 здесь соперничает с Pentium 4 в полную силу. Если учитывать эту динамику и статистику разгона, Athlon64 3000+ Venice E3 разгоняется до частоты 2.5-2.7GHz, то процессор от AMD выглядит однозначно лучше. Ведь купив такую платформу, можно превратить ее в топовую вполне не хитрыми действиями. Тем более предпочтительней выглядит Athlon64 в перспективе на 64 битные ОС. Но даже сейчас им можно совместить приятное с полезным, теперь и меломанам.

Выигрыш при декодировании это конечно хорошо, но намного важнее с точки зрения сжатия аудио именно кодирование (вся приведенная выше «реклама» только реклама и ничего больше :) вызвана лишь тем что Athlon64 полноценно играет на традиционной арене Pentium 4, что говорит о его удачности), что же посмотрим что скажут нам эти тесты в следующей части данного обзора. До связи :) !