Intel Pentuim 4: Güçlü ve Hızlı

Oyun benchmark’ları: Quake 3 Arena ve Expendable
Tüm teknik ayrıntıları açıkladıktan sonra, sizi artık daha fazla merakta bırakmak istemiyoruz. Şimdi Pentium 4/1500 yenilikçi özelliklerini ne derecede performansına da yansıtabildiğini göstermek zorunda.

Pentium 4/1500’ün şu sıralar en hızlı 1000 MHz’lik Pentium III ve AMD’nin güncel Athlon 1200 modeli karşısındaki durumunu daha kolay değerlendirebilmeniz için, size karşılaştırmalı değerleri sunuyoruz.

Pentium 4/1500, üzerinde yeni i850 chipset bulunan Intel’in D850GB anakartı üzerinde test edildi. Test için her iki Rambus kanalı da 64 MByte PC800-RDRAM ile donatıldı. Pentium III/1000 için buna tekabül eden değerler i820 temelli Asus-Board P3C-E üzerinden elde edildi; bu Board da yalnızca bir Rambus kanalında olmak üzere 128 MByte PC800-RDRAM ile donatılmıştı. (Yalnızca bir Rambus kanalında, çünkü i820 daha fazlasını sunmuyor.) 133 MHz FSB saat frekansına sahip AMD’nin yeni Athlon 1200 modeli ise, kendi ürünü 760’lık chipset ve 128 MByte PC2100 DDR SDRAM ile benchmark’ların karşısına çıktı.

Geriye kalan sistem bileşenleri tüm test sistemlerinde aynıydı:
Grafik kartı: 64 MByte DDR-RAM’li nVidia GeForce2 GTS
Ses kartı: Creative Soundblaster Live
Sabitdisk: IBM DTLA-307030

Ancak sonuçları değerlendirirken, hem i850 hem de AMD760-Board’ların henüz beta aşamasında bulunduklarını unutmamak gerekiyor. İkinci beta bileşen olarak Pentium 4’te DirectX 8 ötekilere ekleniyor. Bir başka deyişle satın alınmaya hazır sistemlerde değerler biraz daha iyileştirilmiş olacaktır herhalde. Benchmark parkurunu OpenGL temelli bir Ego-Shooter olan Quake 3 Arena açıyor.

Burada Intel’in taze süper modeli hemen öncülüğü ele aldı: Kendi öncülünü hemen hemen yüzde 20’lik bir farkla geride bırakırken, Athlon 1200’den de yaklaşık yüzde 6 daha hızlıydı.
DirectX 6 oyunu Expendable aşılması gereken bir sonraki benchmark engeliydi; burada Pentium 4 hemen sendeledi: Pentium III karşısındaki yüzde 0,2’lik fark pratik bakımdan önem taşımıyor, Athlon 1200 karşısındaki yüzde 22’lik geride kalış ise gerçek bir sefalet örneği. Intel’in veliahtı optimal koşullar altında çalıştırılmamış olsa da (Beta Board, Beta DirectX, optimize edilmemiş yazılım), yine de ondan daha fazlası beklenirdi.

Sentetik benchmark’lar: 3D Mark 2000 und Sysmark 2000
Teste grafik benchmark 3D Mark 2000 ve Sysmark 2000 için sonuçlarla devam edildi. Sonuncusu Pentium 4’ün yaygın standart uygulamalardaki performansını göstermek açısından önem taşıyor.
3D Mark 2000, Expendable gibi DirectX-API temeline dayanıyor, en az sürüm 7’yi gerektiriyor. Intel’in ricası üzerine CHIP, Pentium 4’ü burada da DirectX 8’in beta sürümüyle test etti.

Sonuç Intel’de pek de sevinçle karşılanacağa benzemiyor: Pentium 4/1500 Pentium III/1000 karşısında ucu ucuna yüzde 2,3’lük bir üstünlük sağlıyor. Buna karşılık Athlon 1200’ün yüzde 4,6 gerisinde kalıyor.
Son olarak Sysmark 2000’deki sonucu belirtelim. Burada sonuç Office Productivity und Internet Content Creation alanlarındaki çeşitli uygulamalarda ölçülen tek tek değerlerden oluşuyor.
Burada Pentium 4 en ağır yenilgiyi kabul etmek zorunda kaldı: Kendi öncülüne karşı yüzde 9,3 oranında ve Athlon 1200 karşısında yüzde 19 oranında geri kalarak son sıraya yerleşti. Bu durum Intel’in keyfini kaçırmakla kalmayacak, potansiyel alıcıları da caydırabilecektir.

Sonuç: Pentium 4 - Şimdilik daha iyi değil
Sonuçlar belirgin bir biçimde şimdilik Pentium 4’ün önde gitmediğini gösteriyor; ancak yine de onu göz önünde tutmak gerekiyor.
Bagajında iki beta bileşen ve optimize edilmemiş yazılım ile yeni Pentium 4/1500 muhakkak performasını tamamıyle gösterebilmiş değil. Ancak bu etmenler gözönünde bulundurulsa bile, dört benchmark sonucunun üçü hayal kırıklığı yaratıyor. Ama CHIP, sonuçları daha olgun donanımda doğrulamak ve size en son haberleri vermek için, şimdiden Pentium 4 temelli komple sistemleri sipariş etti bile. Yeri gelmişken söyleyelim, bu bilgisayarlar yaklaşık 4.000 marklık bir fiyatla satın alınabilecek.

Gelecekteki yazılımlar, Intel’in kendi derleyicilerinin de yardımıyla, tabii ki Pentium 4’ü daha iyi destekleyecek. Sayısız yazılım üreticisi bu bağlamda duyurularda bulundu bile. Ama uygun yolun henüz inşa edilmediği yerlerde, potansiyel Ferrari’yi kim gereksinir ki? Ayrıca tüm spor otomobillerde olduğunun tersine, Pentium 4 zaman geçtikçe ucuzlayacaktır. Aynı şey, Intel’in kendi kendine engel yaptığı, şimdiye kadar gerekli olan Rambus bellek için de geçerli.

Pentium4 sisteme sahip olma maliyeti
Görünen o ki, Intel yeni işlemcinin başarısına çok şey bağlıyor. Intel’in yakın zaman önce Pentium 4 veriyolu protokolünün lisansını almak istediğini açıklaması boşuna değil. Tercüme edildiğinde bu şu anlama geliyor: “Ey rakiplerimiz! Bizi Rambus yükünden kurtarın ve alternatif chipsetler geliştirin. Aksi takdirde işlemcimiz elimizde kalacak.” Belki de Intel yapılan anlaşmalar sonucu ayaklarına dolanan Rambus tökezinden artık kurtulmak için onu bütünüyle satın almalı.

Ama şimdiye kadar henüz optimal olmayan performans Pentium 4’te rahatsız edici tek unsur değil. 0,18-µm teknolojisinde yaklaşık 42 milyon transistörüyle Pentium 4 tek başına 65 Watt’dan fazla enerji harcıyor (1,7 Volt’ta ve 1,4 GHz’de 39 Ampere). Bu yalnızca uygun bir soğutmayı gerekli kılmakla kalmıyor, bilakis yeni uygun güç kaynakları ve ek priz bağlantıları gerektiriyor. Bu durum terfi etmek isteyen kullanıcıların keyfini kaçıracağa benziyor.

Şu sıralar Pentium 4 bize henüz tavsiye edilebilir gibi görünmüyor. Ama bu durum yakında değişebilir. Uygun optimize edilmiş yazılım piyasaya çıktığında, Intel’in veliahtı öncelikle yoğun hesaplama gücüne gereksinen profesyonel kullanıcılar için hızla cazip hale gelebilecektir. Bilgisayarla para kazananlar için, 1,4 GHz’lik model için yaklaşık 700 dolar ya da test ettiğimiz Pentium 4/1500 için yaklaşık 800 dolar olan fiyatlar, acı verici olmaktan çıkacaktır.

NetBurst Özellikleri: Öteki yenilikler
Streaming SIMD Extension 2 (SSE2)
Burada sözkonusu olan Intel’in multimedya komut genişletmelerinin en son sürümü: Pentium 4 şimdiye kadarki tüm MMX ve SSE komutlarının yanı sıra, ek olarak iki kat kesinlikle 128-Bit tamsayı ve kayan virgül operasyonları için 144 yeni komut getiriyor.
SIMD ayrıca Single Instruction Multiple Data anlamına, yani birçok veriyi bir kerede işleyebilen komutlar anlamına geliyor. Bu tip komutlar, performansı bir hayli yükselttikleri için, öncelikle multimedya uygulamalarında ve oyunlarda işe yarıyor. Bunların kullanımı örneğin, bir efekt filtresi bir audio-sample ya da bir video sekansı üzerine uygulanacaksa, audio ve video işleme alanlarında düşünülebilir.

Çığır açacak yeni cache alt sistemi
Çoğu güncel x86 uyumlu işlemcilerde olduğu gibi, Pentium 4 karmaşık x86 talimatlarını RISC benzeri mikro operasyonlara ayrıştırıyor. L1 komutlar önbelleğinden alındıklarında (çağrıldıklarında) onların her seferinde yeniden çevrilmek (derlenmek) zorunda kalmamaları için, yeni Advanced Level 1 Execution Trace Cache artık yaklaşık 12.000 kod çözümü sonuçlanmış mikro operasyonları depoluyor. Artık yalnızca 8KByte (Pentium III: 16 KByte) büyüklüğündeki L1 veri belleği ile birlikte, bunlar yaklaşık 185 KByte büyüklüğünde özellikle hızlı tampon bellek sonucunu veriyor. Buna saniyede yaklaşık 48 GByte’lık bir set başaran ve Pentium III’de olduğu gibi Advanced Transfer Cache adını alan 256 KByte entegre L2 önbellek ekleniyor.

400 MHz System Bus
Pentium III 100 ya da 133 MHz FSB (Front Side Bus) ile AMD’nin Athlon ve Duron işlemcilerinin DDR (Double Data Rate) sayesinde efektif iki kat hızlı işlemci veriyollarının gerisinde kalırken, 400 MHz FSB saat frekansıyla yeni Pentium 4 yeniden öne geçiyor. Gerçi burada da 100 MHz’lik nominal bir saat frekansı işliyor, ama her bir saat frekansı çevriminde dört kat veri birden aktarılıyor. Bu durum QDR tekniği (Quadruple Data Rate) olarak nitelenebilir. Her halükarda böylelikle saniyede azami 3,2 GByte’lik bir set sonucu doğuyor. Buna karşılık AMD’nin 133 MHz DDR FSB özellikli en yeni Athlon kuşağı yalnızca 2,1 GByte/s değerine ulaşıyor.
Böylelikle Intel’in (gerçi artık kendisinin de sorguladığı) anabellek olarak SDRAM’den yana karar vermesi açıklığa kavuşmuş oluyor: PC800 Rambus modülleri saniyede azami 1,6 GByte’lık bir set olanaklı kılıyor. Buna göre Intel’in chipseti i850 nam-ı diğer Tehama tarafından da öngörülen iki Rambus kanalıyla, Pentium 4’ün FSB bant genişliğinin tümü örtülebilir. Buna karşılık AMD’nin yeni Athlon’ları için DDR-SDRAM’li PC2100/PC266 modülleri ve saniyede 2,1 GByte hala en iyi ve fiyatı en uygun seçim. Şimdi Pentium4/1500, Pentium III 1000 MHz ve AMD 1200 ile doğrudan karşılaştırma içinde.

Hyper Pipelined Technology ve Advanced Dynamic Execution
Bu niteleme ile Intel artık 20 basamaklı olan Dekoder-Pipeline’ı pazarlıyor. Pentium III’de bu değer 10 basamak civarındaydı. Daha uzun Pipeline Pentium 4’ü öncelikle daha yüksek saat frekansları için elverişli kılıyor, ama bir pürüzü de yok değil: Örneğin doğru olmayan bir sıçrama tahminine (branch prediction) istinaden Pipeline’ın içeriği bir kenara atılmak zorundaysa, daha çok bekleme çevrimi oluşuyor.

Bu yüzden Intel yalnızca ilgili algoritmaları hassaslaştırmakla kalmamış, sıçrama hedefleri için tampon belleği de Pentium III karşısında sekiz katına, yani 4.000 kayda çıkarmış. Çalıştırma birimleri aynı anda 126 talimat (Pentium III: 42) ile ilgilenebiliyor. Komut sırası dizisi elverişsiz görünüyorsa, Pentium 4 birçok güncel işlemci gibi bunların sırasını değiştirebiliyor (out of order execution). Bunların hepsi birlikte Advanced Dynamic Execution adı altında hizmet veriyor. Ayrıca yeni Intel derleyiciler program kodunu hemen öyle bir biçimde optimize edecekler ki, sıçrama tahmini hemen hemen hiçnir zaman hatalı olmayacak ve Pipeline optimal bir biçimde beslenecek.

Rapid Execution Engine
Bu biraz tuhaf görünen pazarlama başlığı ardında çifte nominal saat frekansı, yani tamsayı aritmetiği için efektif olarak 2,8 ya da 3 GHz ile çalışan birimler saklı. Bu yüzden Pentium 4 belirli komutları yarı işlemci saat frekansı ile işleyebiliyor. Bu durum onu daha hızlı kılıyor.

Bir GHz’lik ilk işlemci uğruna sürdürülen yarışta Intel son aylarda bir dizi dezavantajı ve başka aksilikleri sineye çekmek zorunda kaldı: Pentium III teslimatında yaşanan sorunlar, Rambus chipsetleri i820 ve i840’ın düşük ciroları, hatalı Memory Translator Hub (MTH) yüzünden pahalıya patlayan bir değiştirme etkinliği ve nihayet Timna projesinin durdurulması ile Pentium III/1133’ün geri çekilmesi.

Ancak Intel şimdi ezeli rakip AMD’nin elde ettiği avantajın keyfini kaçırmak istiyor: Pentium 4 ile Intel, NetBurst mikro mimarisini sunuyor. Bu mimari Intel’in 32 Bit işlemci kuşağına 3 GHz üstündeki değerlere kadar eşlik edecek. Pentium 4 şu sıralar 1,4 ve 1,5 GHz’lik saat frekanslarında galasını yaşıyor. CHIP ileriki sayfalarda, işlemcinin bu modellerinin performansını, tabii ki şimdiye kadarki üst sınır model Pentium III/1000 ve AMD’nin kruvazörü DDR bellekli Athlon 1200 ile karşılaştırarak analiz ediyor.
Yazımızda yeni mimarinin tüm ayrıntıları hakkında bilgi bulacaksınız.

NetBurst: Yeni mimariyle ilgili ayrıntılar
CHIP Pentium 4’ün rakipleri karşısındaki durumunu aktarmadan önce, yeni mikro mimarinin özelliklerini tanıtıyor. Intel’in son mikro mimarisi P6 uzun bir geçmişe sahip. Pentium Pro ile birlikte gündeme gelen mimari, Pentium II için daha hassas hale getirildi. Celeron’da ondan yeniden yararlanıldı. Nihayet aynı mimari geri dönüştürülmüş ve genişletilmiş olarak Pentium III’de ve güncel Celeron modellerinde karşımıza çıktı. Zaman içersinde işlemci çekirdeği MMX ve SSE komutlarıyla genişletildi ve entegre bir Level-2-Cache (L2) ile de zenginleştirildi. Saat frekansı bugüne gelinceye dek 150’den 1000 MHz’e çıktı, yani 6,5 misli arttı.
Orta vade genişletmeler için Intel yeni NetBurst mimarisinden de benzeri bir potansiyel bekliyor. Şimdilik Pentium 4’ün getirdiği avantajlarla tanışmak mümkün.