Лабораторные испытания и сводка характеристик

Лабораторные испытания. ПК на процессорах Pentium Pro

Представленные здесь 45 машин показывают, что ключевую роль для реализации высокой потенциальной производительности ПК на базе 200-МГц процессоров Pentium Pro играют оптимизированные подсистемы и компоненты с наилучшими параметрами. Такой вывод позволили сделать наши лабораторные тесты, выявившие значительный разрыв в производительности у самых быстрых и самых медленных машин.

Что означают цифры

ZD Winstone 32. Наиболее эффективные подсистемы - это НЖМД со скоростью вращения диска 7200 об/мин и интерфейсом Fast или Fast/Wide SCSI-2, а также мощные графические платы фирм Matrox, Number Nine или Diamond. Кроме того, компьютеры, в которых использован набор микросхем 440FX базовой логики второго поколения (кодовое название Natoma) фирмы Intel, при выполнения теста ZD Winstone 32 в среднем на 12% превосходили по производительности ПК с наборами микросхем первого поколения 450KX или 450GX (кодовое название Orion). Набор микросхем Natoma может работать с шиной PCI версии 2.1 и обеспечивает возможность передачи данных между периферийными устройствами PCI и памятью DRAM со скоростью более 100 Мбайт/с. Он обеспечивает также режим главных абонентов шины PCI и параллельные операции PCI с основной памятью.

В компьютере Zenon Optima Pro Station, победителе на тесте Winstone 32, был установлен контроллер НЖМД фирмы CMD с кэш-памятью емкостью 16 Мбайт. (Лаборатория PC Labs в течение ряда лет не встречалась с кэширующими контроллерами жесткого диска.) В ПК с более старой шиной ISA, работающих под управлением Windows 3.x, аппаратный кэш приводил к незначительному повышению или вообще не увеличивал производительность по сравнению с программным кэшем, реализуемым операционной системой. Но он действительно приносит пользу при сочетании Windows NT, НЖМД с интерфейсом SCSI и шины PCI. Проведенные лабораторией PC Labs испытания показали, что машина фирмы Zenon показала прирост производительности около 7% при выполнении теста Winstone благодар наличию 16-Мбайт кэша. Дальнейшее тестирование продемонстрировало, что если в контроллере установить память на модулях SIMM самой большой допускаемой контроллером емкости (64 Мбайт), то производительность повышается на 15%. Но помните, что такой путь дорог - плата фирмы CMD с ОЗУ емкостью 16 Мбайт стоит около 100 долл., а с ОЗУ емкостью 64 Мбайт - около 390 долл.

В занявшей предпоследнее место по результатам выполнения тестов Winstone 32 машине Hertz Z-Pro200 был установлен такой же кэширующий контроллер, что и в ПК Zenon, но на производительности это не сказалось. Мы полагаем, что низкие показатели в данном случае объясняются неблагоприятным сочетанием временных характеристик памяти на системной плате и плохо настроенным графическим драйвером дл графической платы ATI на базе Mach 64. В машине Vektron Optima Pro Station, имеющей наихудший показатель Winstone 32, отсутствует кэширующий контроллер, но этот компьютер был единственным с установленной графической платой Diamond Stealth 3D 2000 Virge. Фирма Diamond предназначает микросхему Virge как для развлеательных программ сприменением трехмерной графики, так и для стандартной двумерной деловой графики; эта микросхема обеспечивает такие возможности, как закрашивание по методу Гуро и билинейная и трилинейная фильтрация текстур. Мы полагаем, что драйвер графической платы не был полностью оптимизирован для деловой графики.

ZD CPUmark32. Наборы микросхем для процессоров Pentium Pro в настоящее время поставляет лишь фирма Intel; в 17 из представленных ПК был использован набор микросхем Orion, а в 28 - набор микросхем Natoma. Natoma обеспечивает возможность применени быстрой памяти типа EDO DRAM, а также пакетной памяти EDO DRAM, тогда как Orion допускает лишь использование памяти DRAM с быстрым страничным режимом обмена. Машины этого обзора, оборудованные микросхемами Natoma, обладали преимуществом благодаря применению памяти EDO DRAM, превосходя по показателю CPUmark машины с набором микросхем Orion примерно на 8%.

C Compiler. Наш тест C Compiler состоит из ряда исходных программных модулей на языке Си, которые можно использовать для построения серверов, клиентов и модулей-посредников World Wide Web. В инструментальной среде Symantec C++, версия 7.2, на тесте компилировались модули в 32-разрядную библиотеку DLL. Лучшими по результатам данного теста оказались машины SAG STA Pro 200 Desktop и HP Vectra VA 6/200 MT, успешно выполнившие интенсивные обмены с диском, необходимые для этого теста.

AutoCAD. Тесты AutoCAD проверяют широкий круг характеристик систем возможностей, в том числе выполнение целочисленных операции и операции с плавающей точкой в ЦП, а также возможности дисковой и видеоподсистем. В компьютерах Zenon Optima Pro Station и ProGen Nova II 200 MHz, занявших первые два места по результатам выполнения этого теста, применена графическая плата Matrox MGA Millennia. В действительности пять лучших результатов в нашем обзоре показали именно системы, где была установлена эта плата.

Adobe Photoshop. Наши тесты прикладных программ Adobe Photoshop содержат два фильтра - Gaussian Blur (интенсивно использующий целочисленные операции) и Lighting Effects, (операции с плавающей точкой). Оба фильтра для выполнения своих функций требуют интенсивных обменов с диском. Предыдущие испытани показали, что емкость оперативной памяти также сильно влияет на результаты тестов - компьютеры с 64-Мбайт ОЗУ смогут завершить выполнение программ этих фильтров за вдвое меньшие времена, чем указаны здесь для конфигураций с 32-Мбайт ОЗУ. Первой и второй на обоих тестах, Gaussian Blur и Lighting Effects, были машины Mitsuba Premier-Pro 200 и Comtrade Wide SCSI Powerstation соответственно.

ZD CD-ROM WinMark 96. Почти половина из представленных в этом обзоре ПК была оснащена накопителями CD-ROM с 8-кратной скоростью. Накопители с 6,7-кратной скоростью установлены в одиннадцати, с 6-кратной скоростью - в семи, а с 4-кратной скоростью - в пяти из оставшихся систем. Наилучшие результаты среди компьютеров, имевших накопители с интерфейсом SCSI, показал Plextor PX-83CS, а среди накопителей с интерфейсом ATAPI - Toshiba XM-5602B; их показатели CD-ROM WinMark почти одинаковы.

Видеотесты. Наши видеотесты состоят из клипов, активно нагружающих как графическую подсистему, так и подсистему CD-ROM. Мы выбрали клип с разрешением 320x200, созданный для скорости 900 Кбайт/с, и клип с разрешением 160x120, созданный для скорости 300 Кбайт/с, которые расширяются на полный экран (1024x768). Из полученных результатов мы можем сделать один вывод - Windows NT никак нельзя считать удачной платформой для работы с видео. Эта система не предусматривает применение DCI (Display Control Interface - интерфейс управления дисплеем), DirectDraw или DirectSound, поэтому в ней не могут быть реализованы "интеллектуальная" связь и распределение нагрузки между аппаратными (графическая плата и ЦП) и программными (ОС и драйвер графической платы) средствами. Таким образом, когда делается запрос на расширение видеоклипа на полный экран, ОС "не знает", что с такой работой может более эффективно справитьс графический процессор и поручает ее полностью центральному процессору. Этим объясняется выпадение практически всех кадров при выполнении тестов Full-Screen Scaling всеми представленными в этом обзоре компьютерами. По имеющимся сообщениям, в Windows NT 4.0 войдут расширения DirectDraw и DirectSound системы Windows 95 (а также новый интерфейс прикладных программ API дл воспроизведения видеозаписей, получивший название ActiveMovie), но остальная часть библиотеки DirectX будет представлена только в Windows 95, что и определяет выбор в пользу этой платформы, если необходимо работать с видео.

Как проводились испытания

Испытания всех компьютеров мы проводили с Windows NT Workstation 3.51, 32-Мбайт ОЗУ, накопителем CD-ROM с 4-кратной или более высокой скоростью и НЖМД емкостью не менее 1,6 Гбайт, сформатированным для файловой системы NTFS (NT File System), а не дл FAT. Файловая система NTFS обладает более широкими возможностями по сравнению с FAT, в том числе предусматривает быстрое восстановление данных на диске после системного отказа и применение средств обеспечения безопасности, позволяющие иметь различные уровни доступа. Кроме того, NTFS более эффективно (по сравнению с FAT и даже VFAT системы Windows 95) использует дисковое пространство. Однако NTFS по сравнению с FAT. Когда PC Labs перевела некоторые машины на использование FAT и вновь выполнила тесты ZD Winstone 32, для этих машин было отмечено увеличение производительности примерно на 12%. Мы находим преимущества NTFS достаточно серьезными и продолжим испытания с применением данного формата. Но вы должны учитывать потерю производительности при настройке ПК на систему Windows NT.

Для всех тестов, кроме Photoshop, мы пользовались заранее инсталлированными каждым поставщиком графическими драйверами, обеспечивающими разрешение 1024x768 при 256 цветах и воспроизведение шрифтов малого кегля. Для тестов Photoshop мы настраивали каждую машину на разрешение 800x600 при 16,7 млн. цветов и мелкие шрифты.

Измерение производительности компьютеров при выполнении восьми наиболее популярных 32-разрядных прикладных программ Windows под управлением таких ОС, как Windows 95 и Windows NT 3.51, мы при помощи контрольного теста Winstone 32, версия 1.0. Этот тест измеряет время выполнения набора сценариев, обращающихся к этим программам. Затем Winstone назначает весовые коэффициенты измеренным длительностям выполнения каждого сценария в соответствии с долей продаж прикладных программ на рынке и подсчитывает нормализованный показатель. В данном случае этот показатель нормализуетс относительно производительности машины Dell 425s/P с 8-Мбайт ОЗУ, работающей под управлением Windows 95 и MS-DOS 7.0, показатель которой принимается равным 10.

Для измерения производительности процессора, видео- и CD-ROM подсистем, работающих под управлением Windows NT, мы пользовались частями комплекса контрольных тестов WinBench 96, версия 1.0. Показатель CPUmark32 характеризует скорость работы процессорной подсистемы (включающей ЦП, вторичный кэш и системное ОЗУ) под управлением 32-разрядных операционных систем.

Показатель CD-ROM WinMark 96 характеризует производительность подсистемы CD-ROM, в состав которой входят накопитель CD-ROM, его адаптер и необходимые программные драйверы. Этот тест основан на профиле шести наиболее популярных в настоящее время Windows-программ, поставляемых на CD-ROM. Мы приводим также результаты выполнения теста CD-ROM Sequential 16K Read, служащего для измерени пропускной способности подсистемы CD-ROM при чтении с компакт-дисков последовательных блоков данных размером по 16 Кбайт. Коэффициент использовани процессора подсистемой CD-ROM (CD-ROM CPU Utilization) определяет долю мощности процессора, занятую обслуживанием подсистемы CD-ROM при передаче данных. Для нахождения этого показателя WinBench 96 по умолчанию использует блоки данных размером 16 Кбайт. Скорость передачи данных по умолчанию принимается равной максимальной скорости дл конкретной подсистемы CD-ROM. WinBench 96 вычисляет эту скорость передачи до начала выполнения теста.

WinBench 96 содержит также видеотест Video Test - набор из 33 видеоклипов, которые служат для проверки способности системы воспроизводить файлы AVI с нормальной частотой кадров. Вы можете воспользоваться двумя типами клипов с различными данными и частотой кадров с применением кодеков Indeo или Cinepak.

Мы приводим результаты выполнения тестов Full-Screen Scaling, в которых используютс видеоклипы Action, Indeo, 160x120, 30 кадр/с, 300 Кбайт/с, и тестов High-Quality Action Cinepak с использованием видеоклипов Action, Cinepak, 640x480, 30 кадр/с, 900 Кбайт/с.

Тесты прикладных программ

При выполнении тестов Adobe Photoshop измеряетс время, затрачиваемое на "наложение" на изображение двух фильтров; эти тесты позволяют проверить возможности обработки данных с плавающей точкой. Фильтр Photoshop Gaussian Blur размывает до определенного уровня выбранные места; он подчеркивает низкочастотные детали и может создать эффект дымки. При наших испытаниях мы задавали размывание радиусом 25 на 15-Мбайт изображении в формате TIFF. Фильтр Photoshop Lighting Effects позволяет налагать на изображение до 16 различных световых эффектов; возможно использование трех различных типов источников света и пяти стилей освещения. Мы проводили тестирование при принятых по умолчанию параметрах точечных осветителей, "воздействующих" на 18,5-Мбайт изображение TIFF.

Наши тесты AutoCAD проверяют широкий круг системных функций, в том числе выполнение целочисленных операций и операции с плавающей точкой в ЦП, а также возможности НЖМД и видеоподсистемы. Мы измеряем длительность трех операций - открывание графических файлов двумерных и трехмерных изображений, выполнение манипуляций с двумерными изображениями (включая добавление новых элементов, удаление элементов, команды отмены предыдущих действий, на регенерацию, увеличение и уменьшение масштаба, а также на панорамирование) и выполнение манипуляций с трехмерными изображениями (включа повороты и внесение изменений в трехмерные изображения, команды удалений невидимых участков, операции пространственных перемещений и различных вариантов визуализации сцен).

Наш тест C Compiler служит для оценки общих возможностей обработки. Мы воспользовались контрольным тестом эталонной библиотеки (Reference Library Benchmark) Консорциума World-Wide Web (W3C), состоящим из ряда программных модулей на языке Си, в значительной степени не зависящих от платформы, которые могут быть использованы для создани серверов, клиентов и модулей-посредников World-Wide Web. Библиотека Консорциума World-Wide Web предоставляется Европейской организацией по ядерным исследованиям (CERN) и содержит 119 файлов с текстами программ на исходном языке общим объемом 1,1 Мбайт. В каждой машине, работающей под управлением Windows NT 3.51, мы измеряли врем компиляции этих программ в 32-разрядную библиотеку динамических связей DLL с помощью инструментальной среды Symantec C++ 7.2.

Сводка характеристик. ПК на базе 200-МГц процессора Pentium Pro

Об авторах: Роберт С. Энтони - старший автор журнала PC Magazine, Кейд Мец - штатный автор, Брюс Браун внештатный редактор, а Мэри Э. Бер и Ануш Егиазарян - штатные редакторы журнала PC Magazine. Маргарет А. Пьемонт - технический аналитик лаборатории PC Magazine Labs. Френк Дж. Эванс - внештатный автор журнала PC Magazine. Кэрол Венезия - помощник редактора, ответственный за обзор, а Ричард Фиско - руководитель проекта.