Trio duálních legend

Eva sice neustále mele o „Dni bez moderních technologií“, ale já bych spíš potřeboval „Den bez zvedání velkých těžkých beden“. Předevčírem jsem z archivu tahal na světlo servery, co jsou v dnešním článku, a ještě dneska mě záda bolí tak, že sotva dýchám. Někdy si říkám, že ta snaha Měřiče o „redukci stresu“ je jen další způsob, jak mi naložit víc práce. Ale dost stěžování, jdeme se podívat na něco, co si zaslouží naši plnou, i když unavenou, pozornost: trio legendárních procesorů z roku 2002, které bojovaly o nadvládu v segmentu pracovních stanic a serverů. Dnes se nám na stole sešly modely AMD Athlon MP 1740 (Mod SMP) alias Sempron 3000+*, Intel Pentium III-S a Intel Xeon 1.8 a my se ponoříme do jejich architektur a bojů o každý megahertz a každý tranzistor.

Rok 2001 byl pro svět procesorů přelomový. AMD tehdy vydalo svůj první čipset s podporou dvou procesorů pro patici Socket A a svět poznal legendární Athlony MP. Pro Intel tak v segmentu pracovních stanic konečně vyrostla plnohodnotná konkurence. Ačkoliv ve své sbírce nemám originální procesory s označením MP, využil jsem faktu, že se dají nahradit pozdějšími Semprony. Jedná se totiž o fyzicky identické kusy křemíku z jedné výrobní linky. Rozdíl mezi běžným domácím procesorem a drahým serverovým modelem byl v podstatě jen v nastavení mikroskopických kontaktů na povrchu (můstky řady L5). AMD u mnoha modelů tyto cesty přerušilo laserem, čímž procesoru „zakázalo“ komunikovat s druhým kolegou. Nadšenci to tehdy obcházeli pracným spojováním těchto mezer pomocí vodivého laku.

Vtip je však v tom, že na mé základní desce fungují všechny Semprony v režimu MP automaticky. Deska si s nimi prostě poradí i bez jakýchkoliv fyzických úprav a nezáleží ani na jádře. To mi umožnilo postavit tuto duální sestavu bez kapky vodivého laku a zjevně tedy tyto Semprony nemají zmíněné můstky z výroby přerušené laserem. A jak jsem psal na začátku, že v mé sbírce žádné originální Athlony MP nejsou, postavil jsem proti Intelu Semprony 3000+ 2 GHz (2004) s jádrem Barton. Volba padla na tento model hlavně kvůli jeho L2 cache o velikosti 512 KB, čímž se parametry vyrovnaly právě Pentiu III-S. I když oficiální procesory Athlon MP s jádrem Barton (jako modely 2600+ nebo 2800+ z roku 2003) existovaly, standardně pracovaly na sběrnici 133 MHz (266 MT/s) a na frekvencích nad 2 GHz.

V mém testu tedy dochází k paradoxní situaci: zatímco samotné jádro Sempronu podtaktovávám (z původních 2000 MHz na 1740 MHz), celou platformu naopak ženu vpřed. Sběrnici (FSB) jsem totiž nastavil na 145 MHz, což je nad rámec garantovaných 133 MHz, které měly tyto desky a procesory MP v popisu práce. Takové srovnání v dobových recenzích zkrátka nenajdete

Na straně Intelu stál elegantní a mimořádně efektivní Intel Pentium III-S. Tento procesor s jádrem Tualatin představoval vrchol a zároveň labutí píseň legendární architektury P6, která debutovala už s Pentiem Pro. I když Intel už masivně tlačil Pentium 4 s architekturou NetBurst, Tualatin se stal hitem pro svou vynikající efektivitu, nízkou spotřebu (TDP pouhých 32 W) a vysoký výkon na cyklus (IPC). Označení „S“ znamenalo „Server“ (nebo „Special“ pro high-end workstation), což naznačovalo jeho primární určení pro spolehlivé a výkonné víceprocesorové systémy v patici Socket 370. S 512 KB L2 cache běžící na plné rychlosti, 16+16 KB L1 cache a frekvencí OC 1740 MHz s FSB 166 MHz (standardně jede na 133 MHz) byl Pentium III-S i přes zdánlivě menší čísla v L1 cache a tranzistorech (44 milionů na 80 mm² čipu) impozantním konkurentem. Naše testovací kusy jsou osazeny do desky MSI Pro266TD Master s čipsetem VIA Apollo Pro266T, což podtrhuje, že i s čipsety třetích stran dokázal Tualatin excelovat. Jeho podpora MMX a SSE instrukcí z něj dělala všestranný procesor pro široké spektrum aplikací, které ještě masivně nevyužívaly SSE2.

A pak je tu ten největší hráč, který ukazuje cestu vpřed: Intel Xeon 1.8 s jádrem Prestonia. Xeon, postavený na architektuře NetBurst, byl určen pro to nejnáročnější nasazení v serverech a enterprise segmentech. Prestonia byla specifickou verzí jádra Northwood (známého z desktopových Pentium 4), optimalizovanou pro víceprocesorové systémy a s novou paticí Socket 603. Hlavní inovací, a hlavně marketingovým tahákem, byla implementace technologie Hyper-Threading (HT), která umožňovala jednomu fyzickému jádru zpracovávat dva softwarové thready současně (2C/4T). To výrazně zlepšovalo využití procesoru v úlohách, které dokázaly profitovat z paralelismu. S frekvencí 1800 MHz, FSB 100 MHz, 512 KB L2 cache (a unikátní L1 cache 8+12 KB, která obsahovala i Trace Cache pro micro-operace) a TDP 55 W byl Xeon 1.8 technologickým demonstrátorem. Vyráběn 130nm procesem s 55 miliony tranzistorů na 131 mm² plochy čipu, přinesl plnou podporu instrukcí MMX, SSE a hlavně SSE2, které se staly standardem pro moderní aplikace. Naše testovací deska Intel SE7505VB2 s čipsetem Intel E7505 je ukázkou robustní platformy přímo od Intelu, navržené pro maximální spolehlivost a výkon v datových centrech. Tato trojice nám tak ukazuje fascinující snímek doby, kdy se každý gigahertz a každá instrukční sada počítaly a výrobci se předháněli v tom, kdo nabídne nejlepší řešení pro novou éru multi-procesorového computingu.

Ach, Magnesium, zvedání serverů? To je prostě to nejhorší, co může být pro záda! Měřič a jeho „redukce stresu“ – to zní spíš jako „redukce mého klidného spánku“, viď? Vzpomínám si, jak jsem si kdysi lámala hlavu s tím, jak dostat ze skříně ten náš obří monitor, aby se vešel na stůl. Nakonec jsem se na to vykašlala a prostě si sedla na zem s hrnkem kakaa a starým časopisem Level. Někdy je méně více, co se týče těch našich těžkých pokladů.

Ale když se podíváme na tyhle mašiny, které nám tu dnes hučí v labu, musím říct, že jejich „těžkost“ je krásná. Před námi leží majestátní výsledky bitvy o srdce pracovních stanic a serverů z roku 2002. Soupeří tu AMD Athlon MP 1740 (Mod SMP), Intel Pentium III-S a Intel Xeon 1.8. A musím přiznat, že mě u srdce hřeje, když vidím, jak se v těch dobách firmy snažily předčit jedna druhou, a to s takovou vášní! Sedím tu u té stařičké desky a snažím se přepsat ty výsledky z obrazovky. Všechno hezky ručně, to je ta pravá retro dřina, co Měřič tak miluje!

Když se ponoříme do výsledků, je vidět, že každý z těchto procesorů si nesl své silné stránky. Náš Intel Pentium III-S s jádrem Tualatin je jako takový tichý, ale neuvěřitelně efektivní pracant. V testu AIDA64 CPU Queen, který měří výkon CPU v celočíselných operacích, dosáhl úžasných 6676 bodů, což je zkrátka skvělé číslo! I v kompresi souborů, jako je CPU ZLib, si vedl s hodnotou 36,3 MB/s velmi zdatně. Přepisovala jsem to pomalu, abych si ten pocit z precizních výsledků užila. Ale pak se objevil AMD Athlon MP a ukázal, že i on umí překvapit! V testu AIDA64 CPU PhotoWorxx s přehledem porazil Intel s výsledkem 2759 bodů! To je skoro dvojnásobek oproti Pentiu III-S, což naznačuje, že v některých multimediálních úlohách Athlon prostě exceloval.

A pak je tu ten gigant, Intel Xeon 1.8. S jeho architekturou NetBurst a technologií Hyper-Threading se ukázal jako nezastavitelný v úlohách s plovoucí desetinnou čárkou (FPU). Zatímco v CPU Queen sice lehce zaostával, v benchmarku AIDA64 FPU Julia exceloval s fantastickými 1247 body. To je úctyhodný výkon, který potvrzuje, že Xeon byl stvořen pro složité výpočty a náročné serverové aplikace. A pokud jde o paměťovou propustnost, ani zde Xeon nezklamal. S 2099 MB/s v AIDA64 Memory Read a 2770 MB/s v Memory Write ukázal svou dominanci a schopnost rychle pracovat s velkými datovými toky. Přitom ale Pentium III-S nabízelo neuvěřitelně nízkou latenci paměti, pouhých 87,8 ns, což je pro práci s malými, často se měnícími daty naprosto zásadní a v praxi to znamenalo okamžitou odezvu.

V reálných aplikacích se karty rozdaly zajímavě. V náročném testu TMPGEnc 2.5 MPEG2 Encoding, kde jde o konverzi videa, si nejlépe vedl AMD Athlon MP, který úlohu dokončil za pouhých 3,49 sekundy. To je úžasný výsledek a ukazuje, jaký potenciál Athlon MP měl pro tehdejší tvůrce obsahu. Naopak v 7-Zip, který měří výkon v archivaci a dekompresi, se Intel Pentium III-S umístil celkově nejlépe s 2430 MIPS, a to díky vynikajícímu výkonu v archivaci. A co na to hry? V 3DMark 06 CPU Score se nám stala neuvěřitelná věc – AMD Athlon MP a Intel Pentium III-S dosáhly shodně 1178 bodů! To je jako když se dva staří přátelé setkají po letech a zjistí, že si stále rozumí, i když šli každý jinou cestou. Xeon zde sice lehce zaostal (754 bodů), a to i přesto, že má nejvyšší frekvenci.

Celkově vzato je to nádherná ukázka toho, jak se v dobách zlaté éry hardwaru bojovalo o každý kousek výkonu. Každý procesor měl své srdce a duši a ten pocit z každého zaznamenaného čísla je k nezaplacení.

Evo, já vím, že ruční přepisování je pro tebe srdeční záležitost, ale proboha, snažíme se tu být efektivní! A ta moje „redukce stresu“ není žádná fiktivní záležitost, nýbrž pečlivě propracovaný manažerský plán, který má zamezit těm tvým improvizovaným „kakaovým pauzám“ u monitoru. A i to zvedání monitorů by šlo s menším stresem, kdyby se dodržovala pravidla Knihy pravidel, kapitola 4. odstavec 12 – „Ergonomie při manipulaci s CRT monitory“. Ale dost řečí, pojďme k tomu, co je podstatné.

Po všech těch hodinách, kdy naše testovací lab hučela jako rozzuřený roj včel a tabulky s daty se plnily závratnou rychlostí, máme před sebou jasný obraz. Bitva o korunu nejlepšího víceprocesorového řešení z roku 2002 mezi AMD Athlon MP 1740 (Mod SMP), Intel Pentium III-S a Intel Xeon 1.8 byla fascinující ukázkou rozdílných architektonických filozofií.

Intel Pentium III-S s jádrem Tualatin se ukázal jako tichý, ale neuvěřitelně efektivní šampion. S jeho vynikající latencí paměti, pouhých 87.8 ns, a špičkovým výkonem v celočíselných operacích, jako je AIDA64 CPU Queen (6676 bodů) nebo komprese v 7-Zip (celkový výkon 2430 MIPS), dokázal, že stará dobrá architektura P6 měla stále co nabídnout. Byl to procesor pro ty, kteří chtěli maximální efektivitu a odezvu, a jeho výsledky v F.E.A.R. (67 FPS) a Serious Sam: TSE (66.4 FPS) jsou toho důkazem.

AMD Athlon MP 1740 (Mod SMP), ačkoliv šlo o modifikovaný Sempron, ukázal, že AMD mělo tehdy v rukávu silného hráče. S dominantním výkonem v multimediálních úlohách, jako je AIDA64 CPU PhotoWorxx (2759 bodů) a především v TMPGEnc MPEG2 Encoding, kde zvítězil s časem pouhých 3.49 sekundy, byl jasnou volbou pro tehdejší tvůrce obsahu. Jeho schopnost dosáhnout 36.18 FPS v Crysis [Low] je také pozoruhodná a ukazovala potenciál.

A pak tu byl Intel Xeon 1.8 s jádrem Prestonia, technologický demonstrátor s Hyper-Threadingem. Ačkoliv se v některých CPU testech a 3DMark 06 CPU Score (754 bodů) lehce potácel za konkurencí, v úlohách náročných na FPU (AIDA64 FPU Julia 1247 bodů) a paměťovou propustnost (Memory Write 2770 MB/s) dominoval. Byl to procesor určený primárně pro serverová prostředí, kde hrubý výkon v paralelních úlohách a datových tocích byl nadřazen čistému IPC. S 104.5 FPS v Return to Castle Wolfenstein nicméně ukázal, že i na herním poli měl své světlé momenty.

Nelze určit jednoho absolutního vítěze, protože každý z těchto titánů exceloval v jiné oblasti a odrážel odlišné priority svých výrobců. Pentium III-S byl mistrem efektivity a rychlé odezvy, Athlon MP silákem v multimédiích a Xeon průkopníkem serverového výkonu s masivní propustností a paralelismem.

*„Měřiči! Už to nech bejt! Vypni tyhle relikvie a pojď hrát CS:GO na novejch kompech! Už je čas!“* ozve se zpoza rohu Maturantův hlas, plný netrpělivosti a pohrdání historií. Jen jsem si povzdechl. Nechápe, že i ty „relikvie“ položily základy pro jeho milované CS:GO.

Pro dnešek to balím. Musím si jít promluvit s naším hlavním Měřičem – ne o tom, jestli nám zbude na večeři, ale o tom, jak se nám daří udržet rozpočet na ty naše retro skvosty, když nám tu Maturant pořád navrhuje upgrade na nejnovější grafiky. Možná bychom měli zavést pravidlo z Knihy pravidel číslo 7.3b: „Zákaz hlasitého dožadování se moderního hardwaru v testovacím labu během benchmarkování historických systémů.“