2v1: Pentium4 3GHz HT aneb až 30% zdarma | Kapitola 3
Když jsme před časem psali o technologii HyperThreading, připadaly nám záležitosti okolo této technologie, umožňující "rozdvojení" procesoru na dvě logické jednotky, jako pouhé plané teoretické úvahy - prostě něco co začne a skončí v laboratořích. A přesně tak to i skončilo... považujeme-li kancelář PCtuningu za laboratoř :-) Pojďme se podívat blíže na něco, co v budoucnu nakonec možná skončí v "laboratoři" nejednoho z nás.
Testy jsme prováděli na pracovní stanici od firmy Vahal. Ta byla vybavena takto:
- procesor Pentium 4 3.06GHz, podpora HT,
- základní deska Intel D850MV, čipová sada 850E,
- 512MB paměti RDRAM, Samsung
- základní disk Seagate Barracuda IV, ST340016A,
- grafická karta MSI G4 Ti4600, 128MB DDR SDRAM, Det. 40.72,
- operační systém Windows XP Professional, Service Pack 1
Na sestavě jsme provedli standardní sestavu testů v konfiguraci se zapnutým i vypnutým Hyper-Threadingem. Musím poznamenat, že většina testů nebyla optimalizovaná ani pro HT, ani pro SMP (Symmetric Multi-Processing).
SiSoft Sandra 2002 a 2003
Tento benchmark ukazuje opravdu razantní nárůsty výkonu - v testu Multi-Media Benchmark je nárůst 53% a 16%, u Arithmetic Benchmarku je tomu obdobně. Propustnost paměti zůstala na stejné úrovni. PCtuning komentuje: Zcela evidentně se programové smyčky tohoto testu do HT strefily... (a je možno spekuloval, jestli náhodou nebo záměrně). Musím však říct, že Sandra je testem, kde se s několika procesory (SMP ale i SMT?) počítalo už od začátku.
ReMpeg 1.5.2
Je oblíbeným programem běžně používaném k rekompresi záznamu MPEG2 na nižší datový tok, typicky pro snížení objemu dat při kopírování DVD, kdy je často potřeba "vtěsnat" np. 5.8GB film na 4.3GB medium. Program zachovává strukturu dat (GOP-y).
Program není příliš optimalizován - rekomprese 2h filmu trvá typicky 10-15 hodin. Program však podporuje SMP.
Rekomprimoval jsem 486s (cca 8min) záznamu na 60% datový tok (byla zapnuta volba Reference DCT). Výsledky jsou zajímavé:
I když program umí obsloužit dva procesory, s Hyper-Threadingem se nedokáže "domluvit", a lépe pracuje ve svém jednovláknovém režimu (lze nastavit - viz. šipka). Je však možné (a i docela pravděpodobné), že další verze tohoto programu, pokud vůbec vzniknou, budou již pro SMT optimalizované.
3D mark 2001, CPU mark 99, kompese MP-3 s Lame 3.91
Možná se ptáte, proč tolik programů házím do jednoho pytle? Je to tím, že zapnutí či vypnutí Hyper-Threadingu zde nečiní žádný rozdíl. Výsledky jsou, až na chybu měření, identické. Je vidět, že klasické aplikace si dokáže operační systém "pohlídat" tak, aby včas uvolnil běžícímu programu všechny prostředky procesoru. Takže uvedu jen výsledky (HT off / on):
- 3D mark 2001: 13658 / 13676
- CPU mark 99: 199 / 199, souběžný chod dvou kopii: 100+139 / 127+126
- encoding do MP-3, Lame 3.91 (tento program není optimalizován pro SMP): 43 / 43 s
XMPEG - konverze MPEG-2 (DVD) do DivX 5.02
Tato oblast mě, a jistě nejenom mě, docela zajímá. Komprimoval jsem stejný záznam jako výše (tedy 8min.), na datový tok 1100kbps jednoprůchodovým způsobem.
bez HT
Ooops, to je příjemné překvapení! Nepodezíral bych totiž ani firmu DivXnetworks, ani autora XMPEG s jakéhokoliv nadržování Intelu.
Závěr
HT a budoucnost
Intel plánuje v budoucnu možnost rozšíření současné technologie HT tak, aby na nástupcích Pentia 4 (jádro Prescott) dokázala emulovat na jednom jádře až čtyři virtuální procesory. Zdá se tedy, že se bude jednat o trend, který bude sílit - což zase klade nároky na novou optimalizaci softwaru.
Mezi řádky můžeme tušit, že SMT (symmetric multiprocessing) má být prostředkem, jak se vyrovnat s případnou hrozbou ze strany 64-bit. procesorů od Hammer AMD - i když cesta k vyššímu výkonu je zcela jiná.
HT - optimální nasazení
Díky tomu, že v současné koncepci HT u Intelu dochází především ke sdílení jednotek FPU a ALU, zdá se, že právě multimediální programy (audio, video, encoding, rendering...) používající typicky obou jednotek, mohou z této technologie profitovat nejvíce. Podle mého názoru se nyní rozhodně nejedná o technologii vhodnou pro serverové nasazení. V praxi zde nejsou vlákna (thready), které by například požadovaly jednotku FPU. V budoucích verzích procesorů (s nárůstem jednotek ALU) se může optimální nasazení HT měnit směrem, k téměř dvouprocesorovým systémům.
Celkový dojem
Celkový dojem z HyperThreadingu je veskrze kladný. Pokud máte, či hodláte používat Windows XP, umožní Vám občas, pokud si s touto technologii budou rozumět běžící programy, profitovat z nárůstu výkonu v řádu až 30%. V opačném případě, pokud si programy s HT nerozumí, nebudou trpět žádnou výkonovou ztrátou. Existuje sice stále několik programů, které na strojích s HT odmítají běžet - musíme si však uvědomit, že to pouze otázkou určité přechodné doby. Po ni bude nekompatibilních programů ubývat, zatímco počet optimalizovaných bude narůstat. I když se jedná o první krůčky teto technologie ve spotřební oblasti rozhodli jsme se udělit Hyper-Threadingu (odvisle od současné prvotní implementace) ocenění Golden AWARD PCtuningu.
GOLDEN Award, Listopad 2002
"za Hyper-Threading, technologii umožňující efektivnější využití jádra procesoru"
