Nel corso dei meeting che ho avuto con i produttori di schede madri taiwanesi, durante una settimana trascorsa a Taipei lo scorso mese di Novembre, ho più volte domandato quale fosse a loro avviso la più importante novità che il 2005 avrebbe portato e, dal loro punto di vista, permesso di trainare le vendite dei propri prodotti.

A quel tempo la risposta era stata pressoché unanime: l'introduzione dei processori Dual Core, attesa attorno alla metà del 2005. Questo periodo è arrivato, e sia Intel che AMD hanno ufficialmente lanciato le proprie architetture Dual Core per sistemi desktop, pur se con tempistiche differenti.

All'inizio del mese di Marzo, Intel ha mostrato e discusso le prime architetture Dual Core, modelli Pentium Extreme Edition 840 e Pentium D, in occasione dell'Intel Developer Forum di Marzo 2005. In seguito, a inizio Aprile, ha messo a disposizione i primi sample di processore Pentium Extreme Edition 840 per alcune preview, lanciando ufficialmente alcune settimane dopo sia la nuova cpu che il chipset 955X ad essa affiancato.

Per le cpu Pentium D, il lancio ufficiale è avvenuto lo scorso 26 Maggio, in concomitanza con il debutto della famiglia di chipset 945P e 945G a queste cpu abbinati.

Passando ad AMD, la data di presentazione delle cpu Athlon 64 X2 coincide con l'anniversario di lancio delle cpu Opteron; nella stessa occasione il produttore americano ha introdotto ufficialmente le cpu Opteron Dual Core, rimandando il lancio ufficiale di quelle Athlon 64 X2 al 31 Maggio, giorno di apertura del Computex 2005 di Taipei.

Quest'oggi, quindi, tutti i processori Intel e AMD per sistemi desktop con architettura Dual Core sono ufficialmente disponibili sul mercato, ed è quindi il momento ideale per verificarne pregi e difetti in dettaglio, cosa che cercheremo di fare in questa analisi.

Prima di passare ad analizzare le architetture Intel e AMD per cpu Dual Core, oltre che le loro prestazioni velocistiche complessive, è indispensabile porre due importanti premesse:

• nel corso di tutto il 2005 le cpu Dual Core immesse sul mercato saranno in numero non elevato; fonti non ufficiali indicano in circa 500.000 i processori Intel Dual Core attesi nel corso di tutto il 2005. Si tratta di un quantitativo del tutto marginale per Intel su questa base temporale; è a questo punto prevedibile che per AMD il trend sarà molto simile, anche se mancano indicazioni in questa direzione. Le cpu Dual Core, quindi, troveranno spazio solo in un ridotto numero di sistemi, almeno nei primi mesi di disponbilità;
• a supporto della prima precisazione, ci sono considerazioni legate al costo di questi processori. Fatta eccezione per i modelli Pentium D 820 e Pentium D 830, la politica scelta da Intel e AMD prevede costi non inferiori ai 500 dollari per processore; si tratta di cifre giustificate dal contenuto tecnologico, ma indubbiamente fuori dalla portata della maggior parte degli appassionati almeno sino a quando sia Intel che AMD non praticheranno delle riduzioni di prezzo, o presenteranno cpu Dual Core dal posizionamento più basso in termini di costo. Entrambi questi fenomeno si verificheranno, ma in questo momento non è dato sapere quando.

La tabella seguente riassume le principali caratteristiche tecniche delle 4 cpu AMD Athlon 64 X2 attualmente disponibili in commercio:

Le cpu si differenziano tra di loro per 2 elementi: frequenza di clock e dimensione della cache L2. Attualmente le dimensioni delle cache, una per ciascun core, sono pari a 512 Kbytes oppure 1 Mbyte, caratteristica che come già visto in precedenti analisi prestazionali genera differenze di un certo rilievo solo in alcuni specifici ambiti applicativi. Per le frequenze di clock, i tagli a disposizione sono quelli di 2,2 GHz e 2,4 GHz; a differenza di quanto si era in origine pensato, quando sono emerse le prime informazioni non ufficiali sulle architetture Dual Core di AMD, le frequenze di lavoro di tali cpu sono piuttosto elevate, soprattutto considerando che il processore Athlon 64 FX55, attuale top di gamma con architettura single Core, opera a 2,6 GHz.

La roadmap AMD prevede che le prossime versioni di processore Athlon 64 presentate saranno solo con architettura dual core; farà eccezione la gamma Athlon 64 FX, destinata principalmente secondo la politica di prodotto AMD alla categoria dei videogiocatori più esigenti, che quindi necessitano di cpu single core per riuscire ad ottenere le migliori prestazioni velocistiche assolute.

Athlon 64 X2 4.800+

I processori Athlon 64 X2 sono basati sul core noto con il nome in codice di Toledo; è basato su processo produttivo a 0.09 micron, con il supporto ufficiale al set di istruzioni SSE3 e varie migliorie in termini di supporto a differenti setup di memoria DDR400. Il memory controller infatti è integrato e proprio a livello processore, con nuove revision, è possibile migliorare il supporto complessivo delle memorie, soprattutto quando vengono utilizzati più di 2 moduli DDR400 contemporaneamente e si vogliono mantenere timings particolarmente spinti.

Le restanti caratteristiche tecniche della cpu rimangono ovviamente invariate rispetto ai modelli single core, compreso ovviamente il supporto a NXbit e al codice a 64bit, con il set X86-64 che AMD ha introdotto per la prima volta con le cpu Opteron.

L'architettura delle cpu Athlon 64 X2 prevede che le comunicazioni tra i due core avvengano utilizzando il System Request Queue (SRQ), responsabile di inviare al core disponibile in un preciso momento una particolare richiesta di elaborazione. Questo accade all'interno del Die del processore, senza dover in nessun modo accedere ad un bus esterno al processore.

Passiamo ora ad analizzare quelle che sono le caratteristiche delle cpu Intel con architettura dual core:

Anche in questo caso troviamo 4 differenti modelli: il primo è la soluzione top di gamma, modello Pentium Extreme Edition 840. Come il nome lascia intendere, si tratta della soluzione che Intel va a destinare agli utenti più appassionati, con un posizionamento a diretta concorrenza con la cpu AMD Athlon 64 FX anche se per quest'ultima il costruttore di Sunnyvale ha scelto di continuare a proporre architettura single core, almeno sino a quando i videogames non saranno in grado di beneficiare direttamente della presenza di due distinti Core.

Le 3 restanti cpu sono modelli Pentium D; come già riportato dall'IDF Spring di San Francisco, lo scorso mese di Marzo, Intel ha scelto di cambiare nome ai propri processori Desktop dual core, rimuovendo il numero 4 e introducendo la lettera D, che potrebbe indicare "Dual" oltre che "Different" proprio a significare un radicale cambio nell'architettura.

Le frequenze di clock sono pari a 3,2 GHz per la cpu Extreme Edition 840, e a 3,2 GHz, 3 GHz e 2,8 GHz risettivamente per i modelli Pentium D 840, 830 e 820. Dal punto di vista architetturale le cpu sono identiche, utilizzando lo stesso bus di sistema e integrando cache L2 da 1 Mbyte per ciascun Core; l'unica differenza è rappresentata dal supporto alla tecnologia HyperThreading nella cpu Pentium Extreme Edition 840, caratteristica invece non presente in quelle Pentium D.

Interessante segnalare come la frequenza di bus sia pari a 800 MHz, contro quella di 1.066 MHz utilizzata per i processori Pentium 4 Extreme Edition; questa limitazione potrebbe in parte avere ripercussioni sulle prestazioni velocistiche delle cpu Pentium con architettura Dual Core, essendo in questi casi ancor più cruciale la bandwidth massima rispetto ad una configurazione con cpu single core.

Pentium Extreme Edition 840

Il Core utilizzato per le cpu Intel Dual Core è quello Smithfield; il processo produttivo adottato è quello a 0.09 micron, con tutte le più recenti innovazioni introdotte da Intel nelle precedenti versioni di processore Pentium 4 quali supporto x86-64, NXbit e C1E enhanced halt state. La cache L2 è pari a 1 Mbyte per ciascun Core, a differenza delle più recenti cpu Pentium 4 della serie 6x0 che ne integrano una da 2 Mbytes; questa riduzione è stata richiesta dalla necessità di avere un Die del processore non troppo ampio, elemento che avrebbe reso ancor più onerosa la costruzione di queste cpu.

L'architettura interna dei processori Intel Pentium D prevede che le comunicazioni tra i due core debbano passare attraverso il front side bus, operante a 800 MHz di clock con questi processori. Questa architettura si rivela sensibilmente meno efficace di una che preveda comunicazioni dirette tra i due core, all'interno del package del processore.

AMD dichiara, per le proprie cpu Athlon 64 X2, un TDP massimo che raggiunge i 110 Watt; si tratta di un valore leggermente superiore ai 104 Watt riportati per la cpu Athlon 64 FX55, tale da non richiedere significative modifiche ai sistemi di raffreddamento utilizzati sino ad oggi con le cpu Athlon 64. Le due immagini seguenti mostrano i sistemi di raffreddamento forniti in bundle con le cpu Athlon 64 FX55, a sinistra, e Athlon 64 X2 4.800+, a destra: il secondo ha una placca di dissipazione in rame di dimensioni complessivamente più ampie e introduce una clip di fissaggio a 3 punti di aggancio per lato. La ventola di raffreddamento mantiene le dimensioni originarie, e lo stesso può essere detto dell'ingombro complessivo.

Passando al dissipatore di calore fornito in bundle con la cpu Pentium Extreme Edition 840, emergono immediatamente differenze molto significative:

Sulla sinistra il dissipatore in bundle per la cpu Pentium Extreme Edition 840, mentre sulla destra quello del processore Pentium 4 Extreme Edition 3,73 GHz. Si nota chiaramente come la base del primo abbia superficie più elevata, con alette di raffreddamento molto più fitte sui lati così da garantire una migliore dissipazione termica complessiva.

I livelli di TDP che Intel dichiara per la cpu Pentium Extreme Edition 840 sono ben più elevati rispetto a quelli già alti delle cpu Pentium 4 Extreme Edition 3,73 GHz; si è passati dai 115 Watt delle cpu Pentium 4 Extreme Edition 3,73 GHz, Pentium 4 670 e Pentium 4 660 ai 130 Watt del modello Pentium Extreme Edition 840. Questo implica l'adozione di un sistema di raffreddamento della fattura di quello raffigurato nell'immagine sulla sinistra. C'è però da segnalare che i requisiti del processore Pentium D 2,8 GHz è inferiore, pari a 95 Watt; in bundle con il modello Pentium D 2,8 GHz, ad esempio, Intel fornisce un dissipatore di calore identico a quello della cpu Pentium 4 Extreme Edition 3,73 GHz qui sopra raffigurato. Per le cpu Pentium D 830 (3 GHz) e Pentium D 840 (3,2 GHz) il TDP è lo stesso del modello Extreme Edition 840, quindi 130 Watt.

In termini pratici, quali sono i vantaggi di avere un processore con due core? Molto semplicemente, la possibilità di eseguire in via teorica esattamente il doppio delle operazioni, a parità di frequenza di clock, rispetto ad un'architettura identica ma single core.

Questo è lo scenario teorico, o per meglio dire ideale. Per fare in modo che un processore dual core operi al doppio della potenza elaborativa di uno single core, è necessario che entrambi i core operino contemporaneamente al pieno delle loro potenzialità. Affinché questo accada, è necessario eseguire applicazioni che possano beneficiare della dsponbilità di 2 o più core, quindi che siano multi threaded, cioè capaci di far eseguire più di un thread alla volta al sistema.

La maggior parte delle applicazioni utilizzate abitualmente sono di tipo single threaded; un client di posta elettronica, piuttosto che un player MP3 o un browser o un gioco 3D, sono tipici esempi di applicazioni single threaded. Medesimo discorso vale per la stragrande maggioranza di applicazioni di produttività personale, pensate per il cosiddetto utilizzo d'ufficio: elaboratori di testo e fogli elettronici sono due esempi lampanti. In questo genere di applicazioni a parità di architettura avere uno o 2 core non cambia nulla, e sono da preferire le prestazioni massime di un singolo core ottenute aumentando la frequenza di clock.

Le applicazioni multi threaded sono quelle che permettono di eseguire 2 o più threads alla volta; un esempio classico sono i programmi di rendering, oppure quelli di conversione da DVD ad altri formati. In genere queste applicazioni sono quelle pensate per un utilizzo in workstation, nelle quali si è soliti utilizzare un'architettura con due processori e, quindi, capace di sfruttare al meglio applicazioni multi threaded.

Un ultimo scenario è quello del multi tasking, quando si eseguono contemporaneamente nel sistema due o più applicazioni contemporaneamente: questo permette di saturare i processori mandando in esecuzione contemporanea le applicazioni. Queste possono essere sia di tipo single threaded, che multi threaded.

Il sistema operativo gestisce le richieste di calcolo che devono essere inviate ai vari core e da queste eseguite; lo scheduler del sistema operativo, come il nome suggerisce, stabilisce quali siano le applicazioni che devono essere eseguite dal sistema, inviando ai core disponibili le varie richieste.

Come vedremo in seguito nel corso dell'articolo, lo scheduler di Windows opera in modo piuttosto atipico nel momento in cui si utilizza una cpu dual core con architettura HyperThreading; l'esempio concreto è il processore Pentium Extreme Edition 840, dotato di 2 core fisici ciascuno con tecnologia HyperThreading, per un totale di 4 cpu logiche. In presenza di applicazioni multi threaded, capaci magare di operare con 2 thread in parallelo, lo scheduler di Windows spesso invia un thread in elaborazione al primo core fisico, e il secondo thread non al secondo core fisico ma al primo core logico. Questo, ovviamente, penalizza le prestazioni velocistiche in quanto un core logico con tecnologia HyperThreading è ben più lento in elaborazione rispetto ad uno fisico.

Alcune applicazioni multi threaded sono in grado di ordinare i thread senza dipendere dallo scheduler di windows, distinguendo tra core fisici e logici e quindi ottenendo le più elevate prestazioni velocistiche. Questo è lo scenario ideale, che però non sempre si verifica come verrà mostrato in seguito nel corso dei test.

Per beneficiare della superiore potenza di elaborazione delle cpu dual core, in definitiva, è necessario utilizzare applicazioni multi threading, o ricreare uno scenario di utilizzo multi tasking con differenti applicazioni coinvolte. Utilizzando un processore dual core con applicazioni single task, all'atto pratico si avrà una situazione con il secondo core pressoché inutilizzato dal sistema.

Compatibilità

Dal versante compatibilità, il quadro è molto chiaro: le cpu Pentium D e Pentium Extreme Edition 840, pur utilizzando lo stesso Socket 775 LGA delle precedenti versioni di processore Pentium 4, possono essere utilizzate solo con chipset Intel 945 e 955X, le nuove versioni di chipset introdotte da Intel rispettivamente a fine Maggio e a inizio Aprile. I vari produttori di schede madri stanno certificando le proprie soluzioni Socket 775 LGA basate sul nuovo chipset NVIDIA nForce 4 SLI Intel Edition, mentre non si hanno informazioni chiare sulle schede madri basate su chipset VIA e SiS attualmente in commercio.

Passando ai processori AMD, la situazione è decisamente più rosea: qualsiasi scheda madre Socket 939 dotata di supporto ufficiale alle cpu AMD Athlon 64 costruite con processo produttivo a 0.09 micron, basate quindi sulla cosiddetta Revision E, può utilizzare le cpu Athlon 64 X2, a patto ovviamente di aver aggiornato il bios con uno dotato di supporto certificato per questi processori.

La tabella seguente riporta i prezzi dei processori AMD con architettura single e dual core, così come proposti dalla price list ufficiale di AMD accessibile a questo indirizzo:

Osservando la tabella si nota immediatamente come le cpu Dual Core abbiano livelli di costo ben superiori a quelli delle corrispondenti versioni single core di pari frequenza di clock; non si passa ad un raddoppio dei prezzi, giustificato sulla carta dal sostanziale raddoppio delle prestazioni ottenibile con cpu Dual Core con quelle applicazioni che sfruttano pesantemente la presenza di due Core, ma in generale quello che si può affermare è che le cpu AMD Athlon 64 X2 non sono sicuramente alla portata della maggior parte degli utenti.

Del resto, la scelta strategica di AMD inizialmente è quella di proporre soluzioni dual core dalle elevate prestazioni velocistiche, vendute ad un costo allineato alle performances ottenibili; per questo motivo, infatti, la versione top di gamma Athlon 64 X2 4800+ ha una frequenza di clock di soli 200 MHz inferiore a quella della soluzione Athlon 64 FX55, cpu single core più veloce tra quelle proposte da AMD.

Per Intel, i cui prezzi delle soluzioni dual core sono riportati nella tabella seguente e per i quali il listino completo è disponibile sul sito Intel a questo indirizzo, la scelta è stata differente rispetto a quanto proposto dalla rivale AMD:

Il costo d'acquisto delle soluzioni Pentium D 820 e Pentium D 830 è sicuramente ben più accessibile per l'utente appassionato rispetto a quello delle soluzioni Athlon 64 X2. Questo potrà rivelarsi un vantaggio in termini di penetrazione del mercato per quegli utenti che utilizzano tipicamente applicazioni che sfruttano la presenza di due core di sistema. D'altro canto, il videogiocatore non trova in queste cpu la propria soluzione di riferimento, soprattutto se confrontata con quanto ottenibile utilizzando processori Pentium 4 6x0 o Athlon 64 di costo comparabile. La versione Pentium D 840 ha un prezzo pressoché allineato alle due soluzioni Athlon 64 X2 4.200+ e 4.400+, operanti a 2,2 GHz di clock e differenziate tra di loro dal quantitativo di cache L2.

Per entrambi i produttori, le soluzioni top di gamma vengono proposte a cifre attorno ai 1.000 dollari a processore; si tratta di livelli che pongono tali cpu fuori dalla portata della stragrande maggioranza degli utenti appassionati.

Per confrontare al meglio le architetture Dual Core di Intel e AMD, sono stati utilizzati tutti i processori single core di fascia media e alta attualmente disponibili sul mercato. Per le cpu AMD Athlon 64, la scelta è caduta sulle cpu dal modello 3.000+ in poi. Per quelle Pentium 4, si è scelto di misurare con le più recenti cpu versioni 6x0, partendo dal modello Pentium 4 630.

Di seguito sono riportate tutte le cpu utilizzate nei test:

• AMD Athlon 64 X2 4.800+ Socket 939 (clock 2.400 MHz) - memoria Dual DDR400
• AMD Athlon 64 FX-55 Socket 939 (clock 2.600 MHz) - memoria Dual DDR400
• AMD Athlon 64 4.000+ Socket 939 (clock 2.400 MHz) - memoria Dual DDR400
• AMD Athlon 64 3.800+ Socket 939 (clock 2.400 MHz) - memoria Dual DDR400
• AMD Athlon 64 3.500+ Socket 939 (clock 2.200 MHz) - memoria Dual DDR400
• AMD Athlon 64 3.200+ Socket 939 (clock 2.000 MHz) - memoria Dual DDR400
• AMD Athlon 64 3.000+ Socket 939 (clock 1.800 MHz) - memoria Dual DDR400

• Intel Pentium Extreme Edition 840 (Core Smithfield, bus 800 MHz, frequenza di clock di 3,2 GHz) Socket 775 LGA - memoria Dual DDR2-667
• Intel Pentium D 840 (Core Smithfield, bus 800 MHz, frequenza di clock di 3,2 GHz) Socket 775 LGA - memoria Dual DDR2-667
• Intel Pentium D 830 (Core Smithfield, bus 800 MHz, frequenza di clock di 3 GHz) Socket 775 LGA - memoria Dual DDR2-667
• Intel Pentium D 820 (Core Smithfield, bus 800 MHz, frequenza di clock di 2,8 GHz) Socket 775 LGA - memoria Dual DDR2-667
• Intel Pentium 4 3,73 GHz Extreme Edition (Core Prescott, bus 1066 MHz) Socket 775 LGA - memoria Dual DDR2-533
• Intel Pentium 4 660 (Core Prescott, bus 800 MHz, frequenza di clock 3,6 GHz) - memoria Dual DDR2-533
• Intel Pentium 4 650 (Core Prescott, bus 800 MHz, frequenza di clock 3,4 GHz) - memoria Dual DDR2-533
• Intel Pentium 4 640 (Core Prescott, bus 800 MHz, frequenza di clock 3,2 GHz) - memoria Dual DDR2-533
• Intel Pentium 4 630 (Core Prescott, bus 800 MHz, frequenza di clock 3 GHz) - memoria Dual DDR2-533

Di seguito i componenti adottati:

Piattaforma Intel 955X - processori Pentium D e Pentium Extreme Edition 840

• scheda madre: Intel 955X
• memoria: Corsair XMS2 5400UL (3-2-2-8-1T) @ 667; 2x512 Mbytes
• hard disk: Western Digital Raptor 36 Gbytes (Sata 10.000 rpm)
• scheda video: nVidia GeForce 6800 Ultra (425 MHz chip video; 1,1 GHz memoria video)
• sistema operativo: Windows XP Professional, Service Pack 2

Piattaforma Intel 925XE - processori Pentium 4 6x0 e Pentium 4 Extreme Edition 3,73 GHz

• scheda madre: EPoX EP-5LWA+
• memoria: Corsair XMS2 5400UL (3-3-3-12-1T) @ 533 MHz; 2x512 Mbytes
• hard disk: Western Digital Raptor 36 Gbytes (Sata 10.000 rpm)
• scheda video: nVidia GeForce 6800 Ultra (425 MHz chip video; 1,1 GHz memoria video)
• sistema operativo: Windows XP Professional, Service Pack 2

Piattaforma NVIDIA nForce 4 SLI - processori Athlon 64 e Athlon 64 X2

• scheda madre: Asus A8N-SLI Deluxe
• memoria: Corsair XMS PRO CMXP512-3200XL (2-2-2-5 1T); 2x512 Mbytes
• hard disk: Western Digital Raptor 36 Gbytes (Sata 10.000 rpm)
• scheda video: nVidia GeForce 6800 Ultra (425 MHz chip video; 1,1 GHz memoria video)
• sistema operativo: Windows XP Professional, Service Pack 2

Questi i test eseguiti con le piattaforme di test:

Basso livello

Sciencemark 2.0 - Membench

Sandra 2005 - memory benchmarks

Everest 1.51: memory test

Benchmark applicativi

Sysmark 2004

Multimedia Content Creation 2004

Business Winstone 2004

Giochi

Far Cry - mappa Volcano
640x480 @ 32bit
1024x768 @ 32bit
1600x1200 @ 32bit

3D Mark 2001 SE
640x480 @ 32bit
1024x768 @ 32bit
1600x1200 @ 32bit

Doom 3 - demo1
1024x768 @ 32bit
1280x1024 @ 32bit
1600x1200 @ 32bit

Comanche 4 Demo
640x480 @ 32bit
1024x768 @ 32bit
1600x1200 @ 32bit

Open GL professionale

Viewperf 8.01

Cinebench 2003
    CPU Benchmark (secondi)
    C4D Shading Scene 1 (fps)
    C4D Shading Scene 2 (fps)
    OpenGL SW-L Scene 1 (fps)
    OpenGL SW-L Scene 2 (fps)

Multimedia

Auto GK - Divx - Scena 6 "Star Wars L'attacco Dei Cloni"; 75% qualità; audio italiano 6ch
    Divx 5.21 PRO
    scena 6
    Qualità 75% - no audio

Auto GK - XviD- Scena 6 "Star Wars L'attacco Dei Cloni"; 75% qualità; audio italiano 6ch
    XviD-1.02
    scena 6
    Qualità 75% - no audio

RazorLame 1.1.5
    320Kbit/s stereo high quality - Lame 3,95
    Traccia audio da 612 Mbytes, 60min 47s

Mainconcept MPEG Encoder
    Conversione in MPEG2 bitrate variabile
    Video ECS factory tour - DV 16.836 frames
    720x576

Windows Media Encoder 9
    Conversione di WMV High-Definition in WM
    Video Robotica WMHD 1080i
    hd quality video e audio

Winrar 3.42
    benchmark integrato

Rendering

Cinebench 2003
    CPU Benchmark (secondi)

Lightwave 7.5
    Radiosity_ReflectiveThings 640x480
    Raytrace 640x480

Cinema 4D
    Rendering Beetle.c4d 1024x768

Obiettivo di questa prima serie di test è il valutare l'impatto delle diverse architetture di processore sulla memoria di sistema, più che stabilire una classifica tra i vari processori in prova.

Molto elevati, per Everest e Sciencemark 2.0, i valori di bandwidth massima dei processori Intel Pentium 4 Extreme Edition 3,73 GHz e AMD Athlon 64 FX55, soluzioni single core top di gamma. Passando alla cpu Athlon 64 X2 4.800+ si registra un andamento contraddittorio tra i vari benchmark, con Everest che segna valori ben inferiori a quelli degli altri due tool. E' possibile che l'architettura Dual Core con memory controller unificato possa portare a qualche alterazione dei risultati in questi che, ricordiamo, sono solo test di basso livello condotti per analizzare l'architettura.

Passando alle cpu Intel Pentium D, Sandra e Sciencemark fanno segnare valori di bandwidth allineati tra di loro e tutti leggermente distanti rispetto a quelli della cpu Pentium 4 Extreme Edition 3,73 GHz, che beneficia del bus Quad Pumped a 1.066 MHz contro quello a 800 MHz delle altre cpu Intel. Diverso il quadro con Everest, che premia queste cpu sia in scrittura che in lettura della memoria.

Le cpu AMD fanno registrare le migliori prestazioni in termini di latenza della memoria, forti del proprio memory controller integrato on Die e quindi dal non dipendere dal north bridge del chipset. Per i processori AMD si registra un andamento pressoché uniforme della latenza, crescente all'aumentare della frequenza di clock del processore.

Business Winstone 2004 è il tipico benchmark single task, ma ciò nonostante la cpu Athlon 64 X2 4.800+ riesce a fare di meglio rispetto a quella Athlon 64 FX55; alcune applicazioni, infatti, vengono in ridotti frangenti eseguite contemporaneamente e questo giustifica il boost prestazionale ottenuto. Risultati piuttosto bassi per le cpu Pentium D, limitate in questo caso dalla frequenza di clock ridotta.

Andamento pressoché identico nel benchmark Multimedia Content Creation Winstone 2004, test con applicazioni che oeprano un leggero multitasking e che quindi si avantaggiano meglio della presenza del secondo Core. Ne è conferma l'andamento delle prestazioni delle cpu Pentium D, decisamente migliore rispetto a quello visto con il Business Winstone 2004.

Sysmark 2004 dipinge un quadro estremamentre positivo per il processore Athlon 64 X2 4.800+, ed evidenzia in generale come le architetture Dual Core possano ottenere prestazioni velocistiche molto elevate quando vengono utilizzate più applicazioni contemporaneamente dal sistema.

Almeno per un anno i giochi continueranno a restare ambiti di utilizzo tipici per processori single core; come si nota chiaramente dai grafici posti sopra ogni tabella dei risultati, che riportano la percentuale di occupazione dei processori di sistema nella specifica applicaizione come indicato dal Task Manager di Windows, i giochi testati sono single task e non permettono di beneficiare in alcun modo della disponibilità di un secondo core. Il quadro cambia radicalmente, come vedremo in seguito nell'articolo, qualora assieme al gioco si voglia eseguire una seconda applicazione in background, soprattutto se questa è particolarmente esigente in termini di risorse di sistema.

I risultati ottenuti con i giochi 3D confermano piuttosto che la cpu Pentium Extreme Edition 840, da Intel proposta proprio per la fascia dei videogiocatori più esigenti, sia tutto tranne un processore adatto in questi ambiti. Le prestazioni sono infatti sempre coincidenti con il modello Pentium D 840, che si differenzia dalla cpu Extreme Edition per l'assenza del supporto alla tecnologia HyperThreading e per un costo che è di poco superiore alla metà.

Ottimo risultato con il benchmark sintetico 3D Mark 2001 SE in abbinamento ai processori AMD Athlon 64; anche alle risoluzioni di 1024x768 e 1600x1200, non riportate nel grafico ma misurate nel corso dei test, le cpu AMD scalano molto bene al crescere della frequenza di clock, seguite nella parte alta della classifica dalle cpu Pentium 4 di clock più elevato. A chiudere i processori Dual Core Intel Pentium D, limitati dalla frequenza di clock e dall'andamento single task del benchmark.

Molto simile a quanto visto in precedenza l'andamento registrato con il titolo Comanche 4, gioco che alla risoluzione di 640x480 fa registrare le stesse prestazioni che alla risoluzione di 1600x1200 con tutte le cpu in prova; questa è una conferma di come questo titolo sia limitato dalla potenza di calcolo del processore, e non dal sottosistema video.

Forte scalabilità delle prestazioni con Doom 3 alle due risoluzioni inferiori, mentre si assiste ad un generale livellamento a 1600x1200 con frames che variano molto poco passando da un processore all'altro. Nuovamente la cpu Athlon 64 X2 4.800+ fa registrare prestazioni velocistiche elevate grazie principalmente alla frequenza di clock di 2,4 GHz, mentre per i processori Intel Dual Core le frequenze di clock ridotte non aiutano con questo genere di applicazioni.

Risultato identico a quanto visto con Doom 3 anche per la mappa Volcano di Far Cry, con la differenza rappresentata dalla risoluzione di 1600x1200 dove i frames sono completamente limitati dalla scheda video, non scalando all'aumentare della potenza di calcolo del processore utilizzato.

Risultati eccellenti per le cpu dual core nei test con Auto GK, per la conversione di un filmato DVD in formato DivX e XviD; come si nota dai grafici queste sono applicazioni che occupano le 4 cpu logiche del processore Pentium Extreme Edition 840 quasi al 50%, segno che i test sono dua threaded e non beneficiano direttamente della presenza di 4 core. Interessante notare, inoltre, come in entrambi i test la cpu Pentium Extreme Edition 840 faccia segnare valori inferiori a quella Pentium D 840, con la quale condivide tutte le caratteristiche tecniche tranne il supporto HyperThreading; questo risultato è spiegato con una gestione inefficiente dello scheduler di Windows, che indirizza alcuni thread al primo core fisico e altri non al secondo core fisico della cpu, ma al primo logico (cioè quello reso disponibile dalla tecnologia HyperThreading). L'utilizzo di un processore logico rispetto a quello fisico ha ovviamente ripercussioni negative in termini di prestazioni velocistiche complessive.

Mainconcept mostra di sfruttare più di un core per volta, anche senza mai giungere ad una piena occupazione dei core; per questo motivo, risente parecchio della frequenza di clock del processore e per questo motivo vede la cpu Athlon 64 X2 4.800+ primeggiare, con le concorrenti dual core di Intel posizionate ad una certa distanza e superate anche da alcune cpu Pentium 4 single core di clock più elevato.

Razorlame è un tool per la conversione MP3 single thread; questo spiega per quale motivo i risultati scalino in funzione della frequenza di clock, e non del numero di core presenti nel processore.

Andamento pressoché identico anche con Winzip: la compressione di files vede privilegiare, in termini di Kbytes al secondo compressi, i processori AMD Athlon 64, con la cpu Dual Core che fa segnare lo stesso risultato di quella single core di pari frequenza di clock. Buono, tra i processori Pentium 4, il risultato delle cpu dual core, avantaggiate in questo caso dall'utilizzo di memoria DDR2-667 rispetto a quelle Pentium 4 6x0.

La conversione di un filmato WMHD utilizzando Windows Media Encoder 9 beneficia della presenza di più core, come chiaramente deducibile dai risultati; anche in questo caso l'applicazione sembra limitata a 2 threads per volta, come dimostra anche il risultato della cpu Pentium Extreme Edition 840 che fa peggio dell'equivalente modello Pentium D 840 senza HyperThreading.

Cinebench 2003 si compone di vari test, parte dei quali riguardano la generazione di scene Open GL; si tratta di compiti single task, che beneficiano di frequenze di clock elevate e che non si avantaggiano della presenza di più Core.

Viewperf 8.01 permette di analizzare le prestazioni velocistiche di un sistema nell'esecuzione di differenti tipologie di applicazioni Open GL professionali; maggiori dettagli su questo benchmark e sulle singole parti che lo compongono sono disponibili a questo indirizzo.

Anche in questo caso i vari viewsets di Viewperf risentono molto poco della disponibilità di un'architettura dual core per il processore, come si può chiaramente evidenziare osservando le prestazioni di processori con la stessa frequenza di clock ma architettura differente, single o dual core.

Cinema 4D sfrutta al meglio le architetture dual core, saturando al 100% i 4 core che la cpu Pentium Extreme Edition 840 mette a disposizione. Anche la più lenta cpu Dual Core distanzia nettamente qualsiasi cpu single core.

Andamento molto simile anche per Lightwave, che scala estremamente bene le proprie prestazioni nel momento in cui vengono messi a disposizione più core di processore. Le migliori prestazioni assolute sono quelle delle due soluzioni top di gamma AMD e Intel, ma estremamente interessanti risultano essere i valori ottenuti con la cpu Pentium D 830, che nonostante la frequenza di clock non particolarmente elevata riesce in ogni caso a fra registrare tempi di rilievo.

Cinebench ha un andamento molto simile a quanto visto in precedenza con Cinema 4D, essendo basato sullo stesso engine di rendering. Anche in questo caso più Core sono a disposizione del sistema, migliori saranno i tempi di rendering finali.

Per valutare l'impatto dei processori dual core nell'esecuzione di più applicazioni contemporaneamente, abbiamo eseguito alcuni test di tipo multitasking, cercando di replicare un tipico scenario d'uso di un utente tipico. Quando si eseguono benchmark, soprattutto di processori, si tende ad utilizzare un sistema che sia il più possibile libero da applicazioni che operano in background, così da lasciare tutte le risorse di sistema a disposizione per lo specifico test che si sta eseguendo.

Valutando le tipiche applicazioni che un utente utilizza nel proprio sistema, abbiamo limitato la scelta a quelle che a nostro avviso meglio riproducono due scenari tipici e allo stesso tempo caricano il sistema in modo considerevole. La prima prevede la conversione di un filmato DVD in formato DivX, eseguita mentre in background operano altre applicazioni di produttività personale. La seconda prevede una sessione di gioco con Doom 3, mentre in background il sistema opera con differenti applicazioni ad alto carico aperte contemporaneamente.

Il grafico mostra i tempi richiesti, con vari processori, nella conversione dei primi 5 capitoli del DVD "The Bourne Supremacy", utilizzando il tool AutoGK con DivX 5.21 in modalità qualità al 75% e audio italiano a 5.1 canali. In colore rosso i risultati ottenuti con sistema libero da qualsiasi altra applicazione, quindi in condizioni d'uso pressoché ideali; in colore giallo il sistema in condizione di multitasking, con quindi le seguenti applicazioni in esecuzione:

• antivirus F-Prot residente nel sistema;
• download via ftp di un file ISO da 600 Mbytes;
• esecuzione di un album in formato MP3, utilizzando il player Winamp
• apertura di 7 finestre di explorer sui seguenti siti:
    hwupgrade.it
    corriere.it
    repubblica.it
    virgilio.it
    slashdot.com
    techreport.com
    theinquirer.net

E' possibile che un sistema preveda più applicazioni in esecuzione contemporaneamente rispetto a quanto ipotizzato in questi test; ovviamente a carico più elevato si otterrà un impatto negativo sui risultati dei test, tanto maggiore se la cpu è di tipo single core.

Il grafico mostra le variazioni percentuali registrate, in termini d'incremento dei tempi di completamento della conversione DVD in DivX passando dallo scenario con una applicazione in esecuzione a quello multitasking. La cosa più sorprendente, osservando in dettaglio quanto ottenuto, è che il tempo di esecuzione della cpu Athlon 64 X2 4.800+ in contesto multitasking è inferiore a quello della cpu Athlon 64 FX55, quest'ultima in test con una sola applicazione aperta: 725 secondo contro 729. I benefici prestazionali delle architetture dual core sono così netti ed evidenti, rispetto a quelle single core, da richiedere ben pochi commenti.

Il secondo test prevede l'esecuzione di timedemo con Doom 3, alla risoluzione di 1600x1200, con differenti scenari di background. In questo caso si è scelto di utilizzare una risoluzione video poco dipendente dalla pura potenza di calcolo del processore, quella di 1600x1200 per l'appunto, in quanto maggiormente significativa in termini di reale utilizzo da parte del videogiocatore rispetto a quella di 640x480, fortemente dipendente dalla cpu ma non utilizzata su sistemi così potenti.

I risultati esposti sono in rosso con solo Doom 3, in giallo con Doom 3 e la conversione DVD in Divx utilizzata anche nel test precedente, mentre in verde alle due applicazioni di prima abbiamo aggiunto anche la compressione di 3,5 Gbytes di files con il tool Winrar. La tabella seguente riassume le variazioni percentuali nelle due modalità testate:

Molto interessante il risultato della cpu Pentium Extreme Edition 840; nonostante la presenza di 4 core logici la cpu perde molti frames al secondo nell'esecuzione di più applicazioni contemporaneamente, segno che lo scheduler di Windows XP invia alcuni task ai core logici e non a quelli fisici, pur essendo questi più veloci e disponibili per l'esecuzione di applicazioni. Nelle stesse condizioni d'uso la cpu Pentium D 840 ha impatti sulle prestazioni nettamente inferiori, chiaro segno di come il limite della cpu Extreme Edition 840 in questi test stia proprio nell'errato sfruttamento da parte del sistema operativo della presenza di due core logici accanto ai 2 fisici.

Questi test multitasking non hanno la pretesa di riassumere le prestazioni di questi processori, single e dual core, con più applicazioni in esecuzione contemporaneamente nel sistema. Riteniamo che questi test aiutino a meglio capire quale sia il reale ambito di utilizzo delle cpu dual core, ma nulla può superare un periodo di utilizzo di persona con sistemi dual core per meglio capire come si comportino questi processori nell'utilizzo concreto.
Un sistema dual core, infatti, risponde ai comandi in modo molto più pronto, soprattutto quando sono in esecuzione altre applicazioni o semplicemente sono residenti in memoria programmi di varia utilità; basti pensare ai tool antivirus, o a un programma di firewall, che pressoché tutti gli utenti tengono regolarmente attivi nel proprio sistema.

Al termine di questa lunga analisi possiamo rispondere solo ad alcuni degli interrogativi che i sistemi dual core di Intel e AMD pongono. Manca, infatti, un'analisi più dettagliata delle potenzialità con sistema operativo Windows XP Professional X64 Edition, quindi con applicazioni a 64bit; a questo aggiungiamo anche un'analisi ancor più approfondita delle potenzialità di questi processori in contesti multitasking, creati per simulare gli ambiti applicativi ordinari degli utilizzatori avanzati di PC. Da non tralasciare, infine, un'analisi dettagliata dei consumi di questi processori nelle differenti condizioni d'impiego, oltre che della loro overcloccabilità.
Lo studio delle cpu dual core richiede ben più di un articolo come questo, pur se lungo e che ha richiesto molte settimane di test per poter essere completato. Ci sarà spazio, nelle prossime settimane, per dare risposte a queste domande in altri articoli di approfondimento sulle architetture dual core.

Al momento attuale molte applicazioni non permettono di sfruttare appieno la potenza elaborativa delle architetture dual core; è prevedibile che questo possa progressivamente cambiare nei prossimi mesi, anche se alla base sarà necessaria una diffusione progressiva di sistemi di questo tipo. In modo molto simile a quanto accade con le funzionalità avanzate delle schede video, quali il supporto ad una nuova revision delle API, quando sono disponibili molti sistemi dotati di supporto hardware ad una specifica feature, è in quel momento che le software house iniziano a farne un utilizzo massiccio. Detto in altri termini, per avere applicazioni multitasking bisognerà che la base di sistemi dual core cresca considerevolmente nei prossimi mesi.

Se dal punto di vista prestazionale la cpu AMD Athlon 64 X2 4.800+ è l'assoluta vincitrice di questo test, il suo costo ne sconsiglia l'acquisto a chiunque a meno che il budget a disposizione lo permetta. La scelta di AMD, con riferimento alle architetture dual core, è quella di proporre soluzioni di fascia alta con prezzi ufficiali al debutto che partono da poco più di 500 dollari a processore; il posizionamento è sicuramente giustificato dal contenuto tecnologico e dal livello prestazionale complessivo di questi processori, ma sino a quando AMD non praticherà una riduzione dei prezzi o lancerà cpu dual core dalla frequenza di clock più ridotta, e quindi dal prezzo più contenuto, difficilmente si assisterà ad una massiccia diffusione di questi processori.
Per questo motivo risultano essere molto interessanti le cpu AMD Athlon 64 X2 4.200+ e 4.400+, decisamente non economiche in senso assoluto ma ben più abbordabili del modello top di gamma. Il contenuto tecnologico è il medesimo, mentre le prestazioni velocistiche non dovrebbero allontanarsi significativamente restando quindi su livelli d'eccellenza.

A differenza di AMD, la politica intrapresa da Intel è  fatta in prospettiva di una forte diffusione di processori dual core nel segmento desktop; questo giustifica i prezzi molto concorrenziali delle cpu Pentium D 2,8 GHz e 3 GHz. Tali cpu hanno fatto segnare nel complesso prestazioni molto interessanti, limitate nel gaming 3D a motivo della frequenza di clock non elevata per essere un'architettura Intel ma estremamente valide, per il costo, in quelle multitasking. Non appena verranno immesse in volumi adeguati sul mercato, questi processori permetteranno di agevolare la diffusione di sistemi dual core, beneficiando soprattutto quegli utenti che nell'utilizzo quotidiano si servono di più applicazioni eseguite contemporaneamente.

Assolutamente da non consigliare la cpu Pentium Extreme Edition 840: per un costo pressoché identico a quello della cpu AMD Athlon 64 X2 4.800+ viene da quest'ultima costantemente superata nei test, e molto spesso anche dal modello Pentium D 840 che costa esattamente la metà. Queste prestazioni deludenti sono giustificate principalmente dall'impossibilità di buona parte delle attuali applicazioni di sfruttare appieno i 4 core logici di questo processore, oltre che dalla gestione non ottimale fatta dallo scheduler di Windows XP nel bilanciare tra di loro i core fisici, e questi rispetto ai core logici forniti dalla tecnologia HyperThreading.

A conclusione di questo articolo, non possiamo terminare senza la nostra personale impressione. Dopo aver testato a lungo le prime cpu desktop con architettura dual core, l'attesa per avere a disposizione i primi notebook dual core è cresciuta in noi ancora di più. La necessità di usare un notebook per esigenze professionali, oltre che per avere sempre dati e applicazioni a disposizione a prescindere da dove ci si trova, si scontra con l'immediatezza di risposta e i benefici di avere elevate prestazioni con più applicazioni aperte tipici di sistemi dual core. Per un utente avanzato, che faccia massiccio utilizzo di più applicazioni contemporaneamente e che abbia il budget adatto a disposizione, la scelta di un sistema dual core è al momento attuale l'unica percorribile.