Можно ли доверять тестовым пакетам программ? Что, собственно, они определяют? В какой степени тактовая частота ЦП является показателем производительности современного ПК? В чем смысл измерений и каковы перспективы развития программирования, обслуживающего нужды производителей и потребителей компьютерной техники?

Путевку в жизнь своим собратьям, выпускаемым в наши дни по 0,13-мкм технологии, дал самый первый символический камень, заложенный в фундамент Fab 30 еще в прошлом веке

Об этом и многом другом, так или иначе связанном с обозначенной тематикой, говорилось на двухдневном семинаре, организованном одним из ведущих производителей интегральных схем микропроцессоров, системной логики и флэш-памяти — компанией Advanced Micro Devices. Местом проведения мероприятия стал завод Fab 30, расположенный в предместье Дрездена (Германия, земля Саксония). Выбор этот далеко не случаен. В середине 2001 г. авторитетнейший журнал Semiconductor International присвоил предприятию титул «Fab of The Year». Именно здесь годом ранее был выпущен первый в истории ИТ-индустрии кристалл ЦП, работающий на тактовой частоте 1 ГГц, а уже к концу 2001 г. освоен технологический процесс с соблюдением 0,13-мкм проектных норм. Сегодня предприятие с общей численностью персонала в 2 тыс. человек занимает территорию около 420 тыс. м2, имеет собственную систему энергоснабжения мощностью 26 МВт и способно еженедельно выпускать до 5 тыс. кремниевых пластин диаметром 200 мм, используемых при производстве популярных процессоров семейства AMD Athlon XP и Athlon MP. В настоящее время Fab 30 является составной частью производственного объединения AMD Saxony, куда кроме собственно завода входит Dresden Design Center (DDC), занимающийся преимущественно разработкой новых поколений высокоинтегрированных наборов системной логики для будущих платформ ПК. Уже к концу текущего года к ним может присоединиться центр проектирования и изготовления фотошаблонов Advanced Mask Technology Center (AMTC) — совместный проект компаний AMD, Infineon Technologies AG и DuPont Photomask, Inc.; главный корпус этого центра ударными темпами возводится неподалеку от Fab 30. Ближайшая цель, стоящая перед AMD Saxony, — подготовка и перевод производственных мощностей на разрабатываемую для ЦП AMD Opteron/Athlon 64 90-нм технологию. Кроме того, планируется дальнейшая оптимизация технологического процесса изготовления кристаллов на основе девятислойных металлизированных межсоединений. Стоит отметить, что как AMD, так и Intel довольно точно выдерживают график прогнозов независимого консорциума International MicroProcessor Technology. Согласно этим предсказаниям, к концу 2003 г. в индустрии состоится переход на технологию с минимальным расстоянием 90 нм, в 2005-м — на 65 нм, в 2007-м — на 45 и в начале 2011-го — на 30 нм. В качестве проводников для новых поколений процессоров будет применяться медь.

Планы планами, а в программу занятий входило знакомство с производством и системой контроля качества пластин на заключительных стадиях технологического процесса. Получать стабильно высокий процент выхода годных изделий — задача не из легких. Не менее важно и достоверное определение штатных режимов и предельных параметров, на которых сможет устойчиво работать будущий кристалл. Во время часовой экскурсии по лабораториям специалисты компании на конкретном оборудовании продемонстрировали измерения наиболее критичных величин. В большинстве своем сведения об этой части производственного цикла не подлежат огласке. И все же...

При переходе на новую технологию до 15% изделий могут быть предоставлены по запросу в распоряжение главного метролога и ОТК Fab 30 (отдела технического контроля) для контрольных замеров на предмет подтверждения достоверности основных характеристик и поиска оптимальных вариантов межоперационных переходов внутри технологического процесса (не путать с операциями выходного контроля). Если же говорить об отлаженном производстве, такая выборка обычно не превышает 2,5%.

Итак, готовые изделия (для Fab 30 это кремниевые пластины, на каждой из которых размещается около полусотни кристаллов) в специальных контейнерах переправляются на заводы-сборщики, откуда и поступают к потребителю. Принято считать, что пользователь привык покупать «мегагерцы». В AMD вам довольно убедительно разъяснят, что это представление устарело. В середине 90-х, когда прирост частот ЦП от поколения к поколению мог составлять 50% и более, определенная логика поведения клиента прослеживалась весьма четко. Сегодня ситуация иная. Очередным десятком тысяч транзисторов в ядре и новой цифрой (чаще в третьем, реже в четвертом порядке), обозначающей тактовую частоту процессора, уже никого не удивишь. В подавляющем большинстве офисных приложений прирост производительности мало заметен. Теперь от ПК требуется обработка больших массивов баз данных, рендеринг 3D-сцен в реальном времени, пересчет потоков видео- и аудиоинформации, распознавание речи и формирование содержания Интернет-страницы. Не стоит забывать и о режимах совместной работы сразу нескольких приложений (например, антивируса, клиента электронной почты и архиватора). Все это приводит к значительному возрастанию объема нагрузок на процессор. Насколько он готов к этому? Какая из программ может дать исчерпывающую информацию об истинном потенциале ЦП? Вот основная тема второго дня дискуссий о путях развития прикладного ПО, часто именуемого малопонятным термином benchmark (дословно с англ. — исходный пункт, benchmark data — исходные данные).

Второй день семинара с общей тематикой «Тестовые программы для ПК — практика, методология, будущее» открыл директор AMD по маркетингу в странах Европы Роберт Стид (Robert Stead)

Напомним, что в настоящее время распространены три группы тестов: основанные на реальных приложениях, на специально подготовленных алгоритмах и так называемые синтетические. Программы первой группы используют некое ядро, требующее дополнительной инсталляции комплекта реальных приложений. К ним относятся ZD Business Winstone, PC WorldBench, BAPCO SYSMark и MobileMark. Вторые представлены полностью автономной программой, предлагающей фиксированный набор алгоритмов, задающих нагрузку на систему (например, PCMark и 3DMark компании Futuremark). Усилия третьих сосредоточены на измерении характеристик отдельных компонентов ПК (Sisoft Sandra, SPEC, ScienceMark и др.). Каждый, кто по долгу службы имеет отношение к тестам, знает, что, к сожалению, ни один из перечисленных пакетов не дает полного представления о производительности системы. Лишь комбинация нескольких тестов может выявить с той или иной степенью вероятности, чего стоят на самом деле проданные вам «мегагерцы». Достоверность и объективность, наряду с грамотно выстроенной методологией и проверенным сценарием, плюс открытость и возможность повторить испытания — вот путь, по которому следует идти разработчикам, создавая тестовое ПО. Это твердая позиция организаторов семинара.

Тест не может и не должен быть черным ящиком, вещью в себе. Он обязан четко распознавать возможности компонентов системы (в первую очередь ЦП, ОЗУ, видеоподсистемы), используя преимущества реализованных в них технологий. С этой целью AMD (как, впрочем, и Intel) продолжает развивать контакты с разработчиками ПО, предоставляя им компиляторы (или их исходные тексты), анализаторы кода, отладчики, библиотеки драйверов и другие прикладные программы, призванные помочь сторонним компаниям создавать максимально приближенные к реальной жизни продукты. Так, AMD CodeAnalyst 1.2 (свободно распространяемая версия находится по адресу http://cdrom.amd.com/devconn/AMDCodeAnalyst.exe) дает возможность независимым программистам оптимизировать ПО для процессоров AMD, отслеживая выполнение инструкций в реальном времени и осуществляя мониторинг производительности ЦП. Еще один продукт — DriverStudio компании Compuware Corp., в состав которого входит широко известный отладчик SoftICE, поможет оптимизировать драйверы и приложения уже на первоначальных стадиях их разработки (подробно — по адресу http://www.compuware.com/products/ driverstudio/previews). Расширив сферу применения пакета Microsoft Visual C++ 6.0 средствами дополнения Processor Pack, программисты получают доступ к инструкциям AMD 3DNow! и Intel SSE/SSE2 (см. ссылку http://msdn.microsoft.com/vstudio/downloads/ tools/ppack/download.asp). Весьма показательным примером тесного сотрудничества лидеров индустрии служит высокоуровневый компилятор PGI Workstation для Windows и Linux, обслуживающий всю линейку ЦП семейства AMD Athlon/AthlonXP и Intel Pentium.

Таким образом, общепризнано, что только базируясь на самых современных тестовых программах можно получить максимально достоверный результат, а его воспроизводимость на аналогичных системах внутри одной платформы лишь подчеркнет правильность выбранной методики.

Еще одним основополагающим фактором при написании программ-тестов является независимость и отсутствие ангажированности команд разработчиков. Росчерком пера (строкой кода) порой можно запросто свести к минимуму достоинства одной технологии и превознести другую. Время от времени такие прецеденты случаются. Неблаговидный поступок рано или поздно обнаруживается, и правда, как ей и положено, торжествует. Компании делают для себя необходимые выводы... и включаются в новую нескончаемую гонку за места повыше в рейтингах покупательского спроса.

Мораль проста. Затевать сомнительную интригу ради сиюминутной выгоды не стоит. Поверьте, от прозрачности и корректности сценария выиграют все — и производители, и потребители. В этом были единодушны все участники семинара. По большому счету, не возникло разногласий и в определении наиболее популярных тестовых пакетов, востребованных индустрией. Все они (за исключением игровых приложений) перечислены в этом материале. Хотите быть в курсе последних событий и получать регулярные сводки о лучших продуктах? Почаще заглядывайте на страницы изданий, которым вы доверяете!

От слов к делу

В середине первого квартала, согласно графику выпуска новых продуктов, компания AMD обновила линейку процессоров Athlon XP, предназначенных для настольных систем. На смену моделям, выполненным на ядре Thoroughbred, пришли сразу три новых «Атлона», получившие маркировку Athlon XP 2500+, 2800+ и 3000+ (тактовые частоты 1833, 2083 и 2167 МГц соответственно). Кристаллы спроектированы на новейшем ядре Barton (код 6A0), производятся по 0,13-мкм технологии, работают под управлением суперскалярной архитектуры QuantiSpeed на частоте системной шины 333 МГц и поддерживают набор инструкций 3DNow! Professional. Главной особенностью новых процессоров является увеличенный с 384 до 512 Кбайт полноскоростной кэш второго уровня. Вместе с кэшем первого уровня их общий объем достиг 640 Кбайт, что является на данный момент абсолютным рекордом для ЦП. Сам кристалл, имеющий прежнюю упаковку PGA (Pin Grid Array), содержит свыше 54 млн. транзисторов, размещенных на площади 101 мм2, и предназначен для установки в разъем Socket A/462. Начальная цена кристаллов Athlon XP 2800+ и 3000+ составляет 375 и 588 долл. соответственно (для партий в 1000 шт.).

В России собственные решения на базе новых кристаллов в числе первых представили компании «КИТ», «Ф-Центр», NT Computer и Formoza. По мнению аналитиков, старшие модели новых процессоров могут послужить неплохой основой для построения достаточно мощных рабочих станций, занятых обработкой аудио- и видеопотоков в реальном времени. В этом классе персональных компьютеров Barton с его большим кэшем должен проявить себя с наилучшей стороны. Стоит отметить, что на подходе у AMD еще более мощные 64-разрядные Athlon 64 (ядро Claw Hummer и следом за ним San Diego и Odessa). А пока, оседлав породистых рысаков, AMD переносит акцент на недвижимость. Лиха беда начало!