Опубликовано в журнале "Компьютер Price" http://www.comprice.ru/
Сергей Ярошенко
В качестве базы данных основных компонентов компьютеров используем сентябрьский номер журнала "Компьютер Price". Прежде чем приступить к работе, сделаем несколько предположений и допущений:
1. Данные, опубликованные в журнале, в целом отражают структуру предложения компонентов персональных компьютеров в Санкт-Петербурге.
2. Предложение компонентов компьютеров обусловлено спросом со стороны пользователей, а не таможенными барьерами, финансовыми вливаниями мощнейших корпораций по поддержке своих продуктов на рынке и т. д. Следовательно, поставщики предлагают на рынок изделия, пользующиеся спросом у населения.
3. Читатель, заглянувший в журнал, преследует две цели:
1) выбрать персональный компьютер или один из его компонентов;
2) быть в курсе происходящего на рынке информационных технологий, памятуя о возможных будущих приобретениях.
Разумеется, для более строгого анализа спроса и предложения компьютеров необходимы данные по объемам продаж в компьютерных магазинах, данные по эксплуатируемому парку компьютеров, полученные на основе опроса домашних и корпоративных пользователей, но вероятнее всего содержание журнала отражает состояние дел (срез) и тенденции на компьютерном рынке образца сентября 2003 г.
Платформа. Основу любого системного блока составляет платформа, а именно материнская (системная) плата+процессор+модули расширения оперативной памяти (модули оперативной памяти). В свою очередь основу любой платформы составляет материнская плата.
Материнские платы. С выбора материнской платы и процессора начинают общение консультанты специализированных магазинов с покупателем компьютера. Все материнские платы можно разделить на две большие группы:
- платы, поддерживающие процессоры от компании Intel;
- платы, поддерживающие процессоры от компании AMD. Это конкурирующие амери-канские компании, причем AMD некогда отпочковалась от Intel. Как водится у конкурентов, процессорные разъемы чипов, принадлежащих каждой компании, не совпадают, поэтому и существует две большие группы плат. Структура предложения материнских плат в журнале "Компьютер Price" (около 400 штук) приведена на рис. 1. Детализируем структуру предложения материнских плат до чипсета.
Чипсет. Все основные параметры материнской платы определяются чипсетом или набором специализированных микросхем. От него зависит скорость обмена информацией процессора с памятью и другими устройствами системного блока. Качества чипсета определяют производительность и устойчивость работы материнской платы и компьютера в целом.
Чипсет для процессоров Intel. Структура предложения чипсетов для процессоров компании Intel представлена в табл. 1.
Анализ содержания табл. 1 показывает, что подавляющее большинство чипсетов (82,1%) составляют изделия компании Intel. Чипсету i845 различных модификаций принадлежит более 40% рынка, следовательно, перед нами "рабочая лошадка" - основной компонент продаваемых материнских плат в сентябре 2003 г.
Intel i845А - это первый чипсет для процессоров Pentium-4 (наряду с i850, поддерживающим оперативную память RD RAM), поддерживающий оперативную память SD RAM pc133 с пропускной способностью "всего" 1,06 Гб/с. На сегодня - устаревшая модель, пригодная лишь для модернизации систем с использованием приобретенной ранее памяти pc133. В разделе журнала "Материнские платы" можно встретить различные модификации этого чипсета, например:
- Intel i845D - первый чипсет, рассчитанный на работу с внутренней шиной процессора (FSB) на частоте 400 МГц и с более быстрой DDR SDRAM памятью, обладающей пропускной способностью 1,6 - 2,1 Гб/с;
- Intel i845Е - чипсет, поддерживающий частоту FSB 533 МГц и память с пропускной способностью 2,7 Гб/с;
- Intel i845G - чипсет с интегрированным видеоадаптером Intel Extreme Graphic, работающим на частоте 200 МГц;
- Intel i845GL - чипсет без поддержки FSB 533 МГц и без внешнего порта AGP;
- Intel i845GЕ - чипсет, поддерживающий частоту FSB 400 МГц и 533 МГц, память с пропускной способностью 2,7 Гб/с, а также 4-х AGP и интегрированный видеоадаптер, работающий на частоте 266 МГц;
- Intel i845РЕ, тот же i845GЕ, но без интегрированного видеоадаптера и т. д.
Можно сказать, что чипсет Intel i845 достаточно часто переживал реинкарнации и возрождался с более совершенными характеристиками. Значительный разброс цен на платы, построенные на основе этого чипсета, говорит о том, что на рынке одновременно присутствуют как передовые его модификации, так и устаревшие образцы. Следовательно, на основе i845 можно построить как дешевый компьютер для решения офисных задач, так и достаточно производительную систему среднего уровня. При выборе компонентов системного блока целесообразно уточнить у продавца-консультанта, какую именно модификацию чипсета Intel i845 предполагается установить в ваш компьютер, и чем этот образец отличается от своих многочисленных собратьев.
Не "интеловские" чипсеты от компании SiS занимают нишу равную 15,2% от всего рынка чипсетов. Не останавливаясь на конкретных характеристиках устройств от SiS, заметим, что по своим свойствам они напоминают чипсеты Intel i845. Широкий ценовой диапазон позволяет построить на их основе как дешевые системы начального уровня, так и достаточно производительные компьютеры.
В апреле 2003 г. компания Intel представила новый чипсет i875Р и трехгигагерцовый процессор Pentium-4 с поддержкой технологии Hyper-Threading и частотой процессорной шины 800 МГц.
Чипсет Intel i875Р (Canterwood) сочетает в себе лучшие качества своего предшественника Intel i845 с сильнейшими сторонами серверных чипсетов Intel Е7500/460, а по многим характеристикам даже превосходит их. Для гармоничной работы процессора требуется быстрая оперативная память - двухканальная DDR400 (рс3200). Фактически чипсет позиционируется производителем как устройство для высокопроизводительных рабочих станций и серверов начального уровня.
Двухканальная память - это обычные модули DDR400, установленные парами. 128-битный контроллер памяти позволяет удвоить пропускную способность магистрали "чипсет - оперативная память" и добиться впечатляющего результата в 6,4 Гб/с.
Кроме Intel i875, Intel предоставила три новых набора системной логики i865Р, -РЕ, -G. Эти чипсеты значительно дешевле топовых продуктов Intel (i875) и предназначены специально для массового рынка. Из табл. 1 следует, что с момента своего появления в апреле 2003 года i865 уже отвоевали 26,8% рынка (прибавим сюда 8,4%, принадлежащие i875, и получим вполне приличный сектор в 35,2%).
Чипсеты Intel i865Р, -РЕ, -G поддерживают технологию Hyper-Threading, 8-х AGP, имеют двухканальный DDR-контроллер.
i865Р предназначен для процессоров Pentium-4 с частотой FSB 400/533 Мгц и не поддерживает DDR400.
i865РЕ имеет 800 Мгц FSB и поддерживает двухканальную память DDR400. На нем можно построить прекрасно сбалансированную альтернативу i875Р.
i865G - это тот же i865РЕ, но с интегрированной графикой. Графическое ядро - Intel Extreme Graphic-2, то же, что и в i845GЕ.
В ближайшей перспективе можно предположить, что дни чипсета i815 сочтены, т. к. он занимает 3% рынка исчезающих процессоров Pentium-III. Другой ветеран - i845 - скорее всего сдастся на милость победителя и уступит чипсету i865 львиную долю своей рыночной ниши.
Как рекомендуют специалисты: если особые требования к связке чипсет+процессор пользователем не выдвигаются, то выбор в пользу устройств Intel+Intel является наиболее целесообразным.
Чипсет для процессоров AMD. Особенностью процессоров AMD является неизменность процессорного разъема Socket A (462). Однако устанавливать на устаревшую материнскую плату новейший процессор Athlon XP пустая трата денег, т.к. платформа должна быть сбалансирована по своим возможностям, в противном случае высокопроизводительный процессор будет простаивать из-за малой пропускной способности шины материнской платы или медленной оперативной памяти. Структура предложения чипсетов для процессоров от компании AMD представлена в табл. 2.
Анализ содержания табл. 2 показывает, что более половины выставленных на продажу чипсетов (57,1%) составляют изделия компании VIA. Значительный разброс цен на платы, построенные на основе чипсетов от VIA, говорит о том, что на рынке одновременно присутствуют как передовые модели, так и устаревшие изделия.
Конкурентом VIA выступает известная тайваньская компания, производитель видеокарт nVidia. Новейшее решение от nVidia - чипсет nForce2 400 (nVidia nForce2 Ultra 400) занимает вторую половину рынка (38,9%).
Чипсеты VIA KT 400, VIA KT 400A, VIA KT 600 и nForce2 могут быть использованы для построения высокопроизводительных систем. Официально системную шину FSB 400 МГц для новейших процессоров Athlon XP (ядро Barton) могут поддерживать чипсеты VIA KT 600, nVidia nForce2 400 и nVidia nForce2 Ultra 400, и SiS 748. Первые чипсеты со 128-битной шиной памяти появились еще в 2001 г., когда компания nVidia выбросила на рынок свою линейку nForce с технологией TwinBank Memory Archiecture, благодаря чему эффективная пропускная способность памяти DDR266 удвоилась и достигла 4,2 Гб/с против 2,7 Гб/с пропускной способности системной шины Athlon XP. Однако реальная пропускная способность платформы определяется самым узким местом в системе (в данном случае системной шиной процессора Athlon XP). Вот и получается, что в 2001 году инженеры из nVidia несколько перестарались, но сегодня эта технология должна показать себя во всей красе.
Мы ничего не сказали о выборе производителя материнской платы. Здесь можно использовать следующий подход:
- избранный производитель должен быть представлен в журнале "Компьютер Price" значительным количеством образцов плат, а не единичными экземплярами. (Например: ASUS, Gigabyte, MicroStar и другие);
- если при одинаковых характеристиках платы одного производителя дороже, чем у другого, то очевидно, что нам предлагают заплатить больше за незапятнанное имя известной компании, выпускающей проверенную и надежную продукцию.
С момента своего появления в свет (на рынке) материнская плата становится все дешевле и со временем уступает более производительным решениям (на основе нового чипсета и с более развитым интерфейсом). Кардинально ситуация меняется раз в 2-3 года в момент смены процессора, а вернее, процессорного разъема.
Пользователь, выбирая материнскую плату, справедливо полагает, что целесообразно приобрести плату с возможностями, превосходящими требования среднего процессора и дешёвой оперативной памяти, чтобы после снижения цен на самый производительный (или еще не выпущенный) процессор выполнить модернизацию системы. Все правильно, но на практике стремительное развитие процессоров делает покупку еще вполне производительного чипа не выгодной, т.к. цена на него падает далеко не до нуля (например, Pentium-III, работающий на частоте 1000 МГц, сейчас стоит около $100), а производительность значительно отстает от современных решений с равной стоимостью. Со своей стороны, компания-изготовитель "заботливо" прекращает производство и убирает с рынка еще вполне производительные компоненты. А ведь время жизни процессоров - 10 лет. Интересно, есть ли у наших сограждан в активном пользовании системы с чипами Intel-80286?
Трудно сказать, что можно отождествить с процессором, мозг или сердце биологического организма, однако это действительно важнейшая часть платформы и всего системного блока.
Процессор. Процессор - это устройство с высокой степенью интеграции миллионов дискретных элементов, предназначенное для обработки информации.
Структура предложения процессоров в журнале "Компьютер Price" (около 300 штук) приведена на рис. 2 и в табл. 3.
Анализ содержания табл. 3 показывает, что на санкт-петербургском рынке преобладает предложение процессоров от компании Intel (64,0%). Это обстоятельство можно было предугадать заранее, изучая предложение материнских плат. В процентном отношении предложение процессоров (Intel и AMD) и чипсетов, под эти процессоры практически совпадает. На компьютерном рынке представлено наибольшее количество процессоров компаний Intel - Pentium-4 (28,3%), Celeron Socket 478 (26,7%) и AMD - Athlon XP (28,0%). Однако, обо всем по порядку.
Кроме частоты работы важной характеристикой любого процессора является его стоимость или стоимость одного мегагерца приобретаемой частоты. Изменение стоимости одного мегагерца в зависимости от роста частоты чипа приведена на рис. 3.
Величина этого параметра мало отличается у Celeron'ов, Duron'ов и Athlon XP с рейтингом производительности до 2,4+. А вот Pentium-III и Pentium-4 изделия дорогостоящие, как и Athlon XP с рейтингом производительности 2600+ и выше.
Процессоры с устаревшим разъемом Socket 370 (Pentium-III и Celeron FPGA, FPGA2 (Tualatin)) уходят в небытие, удерживая всего 9% рынка.
Pentium-4 (на ядре Prescott). Наиболее современный процессор от Intel, предлагаемый на нашем рынке. Частота 2,4-3,0 Ггц и более, кэш-память объемом 512 Кб, системная шина, работающая на эффективной частоте 800 Мгц. (Системная шина нового процессора работает на частотах 4х100 Мгц, 4х133 Мгц, 4х200 Мгц и обеспечивает пропускную способность до 6,4 Гб/с.) В новом процессоре реализована технология Hyper-Threading, которая впервые появилась в Pentium-4 3,06 Ггц (на ядре Northwood) с системной шиной 533 Мгц.
Суть технологии Hyper-Threading в том, что при исполнении одновременно нескольких приложений процессор имеет возможность распределять свои ресурсы между ними, т. е. реализуется многопоточность обработки информации (один физический процессор распознается системой как два логических, благодаря чему существенно ускоряется выполнение программных пакетов, поддерживающих режим распараллеливания вычислений). Отсутствие специального программного обеспечения, оптимизированного под эту технологию, не позволяет сегодня полностью реализовать заложенный в ней потенциал. Для производительной работы процессора с системной шиной FSB 800 Мгц требуется быстрая оперативная память - двухканальная DDR400 (pc3200), которая устанавливается парами, что позволяет удвоить пропускную способность магистрали до нужных 800 МГц при 128-битной ширине шины.
Существуют и более дешевые версии передового процессора, имеющие FSB 800 МГц - Pentium-4 c частотой 2,4 ГГц, 2,6 ГГц и 2,8 ГГц.
Celeron Socket 478, несмотря на покорение отметки в 2,6 ГГц, остается упрощенным вариантом Pentium-4 (у него вчетверо уменьшен объем кэш-памяти с 512 Кб до 128 Кб), а частота FSB составляет "всего" 400 МГц. Правда, и стоимость 1 МГц этого достаточно производительного устройства в 2-3 раза меньше, чем у его старшего собрата.
Процессор Athlon XP - ближайший конкурент Pentium-4 (аббревиатура ХР означает eXtreme Performance - высочайшая производительность, и не связана с творениями Microsoft). Не имея возможности наращивать неограниченно тактовые частоты процессоров Athlon XP, компания AMD добивается роста производительности чипов альтернативными способами. Так был разработан чип на новом ядре "Barton" с объемом кэш-памяти 2-го уровня в 512 Кб. 13 мая AMD анонсировала процессор Athlon XP (ядро Barton), работающий на частоте системной шины 400 МГц. Это позволило поднять производительность топового процессора до уровня Intel Pentium-4 3 ГГц. Было выпущено две модели с рейтингом производительности 3200+ и 3000+ с реальными тактовыми частотами 2,2 ГГц и 2,1 ГГц.
Выбор в пользу чипа от Intel или AMD пользователь выполняет скорее на основе личных предпочтений (подогреваемых приемами искусственного раздувания спроса): "Все, что угодно, но только не Intel", или наоборот: "Только Intel", нежели путем серьезных и мучительных размышлений. На мировом рынке персональных компьютеров процессорам AMD принадлежит всего 17% продаж.
Модули оперативной памяти. Это последний компонент рассматриваемых компьютерных платформ. Модули расширения оперативной памяти необходимы для хранения значительных объемов информации при ее обработке процессором. Название "оперативная" эта память получила из-за минимального времени ожидания процессором выполнения операции записи информации или ее считывания.
Структура предложения различных типов оперативной памяти в журнале "Компьютер Price" (около 130 штук) приведена на рис. 4.
Анализ содержания табл. 4 показывает, что на санкт-петербургском рынке преобладает предложение памяти типа Double Data Rate SDRAM (DDR SDRAM) - 66,9%. Это синхронная динамическая память с удвоенной скоростью передачи данных. В ней передача информации осуществляется по обоим фронтам тактового сигнала. Это позволяет удвоить пропускную способность по сравнению с традиционной памятью SDRAM. Такая память применяется в подавляющем большинстве систем на базе Pentium-4 и Athlon XP. В настоящее время основными стандартами такой памяти являются DDR266, DDR333 и DDR400. Можно заметить, что в таблице "Модули памяти" память DDR обозначается по-разному.
Так сложилось исторически - два разных обозначения по частоте работы шины памяти и пропускной способности той же шины завоевали себе абсолютно равное право на жизнь.
Поясним:
- DDR266 или рс2100 - частота шины памяти 266 МГц, пиковая пропускная способность 2,1 Гб/с;
- DDR333 или рс2700 - частота шины памяти 333 МГц, пиковая пропускная способность 2,7 Гб/с;
- DDR400 или рс3200 - частота шины памяти 400 МГц, пиковая пропускная способность 3,2 Гб/с.
Любая память DDR обратно совместима по частоте, т. е., например: модуль памяти DDR333 будет совершенно нормально функционировать на частоте DDR266. Ширина шины данных у обычной DDR-памяти составляет 64 бита, а при использовании двухканального контроллера может быть увеличена вдвое.
Synchronous Dynamic RAM (SDRAM) или синхронная динамическая память с произвольным доступом до сих пор остается достаточно распространенным типом памяти - 26,2% рынка. Однако она успешно вытесняется памятью типа DDR, т. к. используется в платформах, построенных на основе устаревших процессоров с разъемом Socket 370, и поддерживается незначительным количеством чипсетов i845 для процессоров Pentium-4.
Самая быстрая и самая дорогая память - RDRAM (Rambus DRAM) - на нашем рынке представлена слабо, поэтому мы ее рассматривать не будем.
Таким образом, "простая" память SDRAM является уделом бюджетных решений, а ее объем в 256 Мб или 512 Мб представляется вполне приемлемым ввиду низкой стоимости.
Идеальным выбором сегодня является память рс3200 (DDR400), т. к. устанавливать на материнскую плату с новейшим процессором от Intel или AMD модуль памяти с меньшей частотой работы - пустая трата денег, приводящая к снижению производительности всей платформы. Недаром DDR400 занимает 21,5% рынка модулей памяти.
Объем оперативной памяти в 256 Мб достаточен для работы в Windows-XP и для большинства игр, однако памяти никогда не бывает мало и лучше приобрести 512 Мб известного производителя. Хорошая память носит клеймо компаний Kingstone, Micron, Samsung, Corsair, Transcend и других. Однако встречаются и подделки.
Перспектива платформ. Направление совершенствования платформ определяется ее главным компонентом - процессором. Под новый процессор немедленно будет изготовлен чипсет и сбалансированная по техническим характеристикам с процессором оперативная память. Гонка за мегагерцами в процессоростроения непрерывно усложняется по технологическим причинам - немыслимая миниатюризация дискретных элементов и связей между ними на поверхности чипа подходит к своему физическому пределу (топологической норме 0,03 мкм). Поэтому Intel и AMD вынуждены серьезно заниматься усовершенствованием архитектуры процессоров. Несмотря на то что кремний остается основной движущей силой компьютеров, а на форумах демонстрируют образцы, работающие на частотах, приближающихся к 5 - 6 ГГц, будущее за 64-разрядной архитектурой.
На подходе 64-разрядные процессоры нового поколения: AMD "Opteron" и AMD "Athlon-64". Отличие 64-разрядных чипов заключается в увеличении регистров и исполнительных блоков до 64, а также добавление нового режима работы для выполнения 64-битного кода. Причем, при использовании 64-битной операционной системы 32-битные приложения в производительности не потеряют, а при их перекомпиляции в 64-код - только выиграют, в том числе за счет наличия 16 физических регистров общего назначения, которые будут доступны вместо прежних 8.
Видя твердую решимость компании AMD довести свои новые изделия, имеющие 64-битную архитектуру х86-64, до серийного производства, инженеры компании Intel начали разработку технологии "Yamhill", которая позволит будущим процессорам семейства х86 исполнять 64-битный код без потери производительности. Возможно, Yamhill появится уже в процессорах на ядре Prescott, которые планируется выпустить в конце 2003 года.
"Структурный анализ - это, конечно, хорошо! - заметит искушенный читатель. - А где статистические характеристики, законы распределения цен на рассмотренные компоненты? Где корреляционный анализ и прогноз стоимости платформ в обозримом будущем?".
Все так. Однако имеющаяся в нашем распоряжении выборка стоимости компонентов мала, а время для ее обработки может потребоваться значительное. Вот приобретем системную плату с чипсетом i865РЕ, процессором Pentium-4 3,06 ГГц, 512 Мб DDR400 и заставим эту мощь построить двухслойный персептрон (нейропроцессорную "числодробилку"), который выполнит за нас львиную долю работы по структурированию информации, пока мы будем наслаждаться любимой музыкальной композицией, редактируя последний отснятый видеосюжет.