Это сокращение, x64, словно поддразнивает
меня. Год назад я купил компьютер на базе
платформы x64 (модель HP Pavilion a640n с процессором
Athlon 64 3400+), чтобы проверить операционные
системы Microsoft, реализованные на основе x64.
Они включали редакции Windows Server 2003 и Windows XP
Professional x64 Edition (XP x64).
В своих статьях я уже касался платформы x64,
которая сочетает совместимость 32-разрядных
приложений x86 с 64-разрядным адресным
пространством. Об XP x64 Edition я отзывался как о
лучшей редакции среди систем Windows,
следовавших за основной 32-разрядной
версией Windows XP, хотя первоначально она была
не без изъяна, когда предлагала лишь
ограниченный набор возможностей XP Pro.
В феврале 2005 года я проверял второй
предварительный релиз XP x64, версию RC2 (Release
Candidate 2) этого продукта. Операционная
система XP x64 RC2 была одной из последних
полнофункциональных версий продукта, и я
был удивлен качеством ее исполнения. С
другой стороны, меня поразила
совместимость продукта с обычными
аппаратными и программными средствами. И я
рекомендовал читателям двойную загрузку с
XP x64, причем советовал не переходить
непосредственно на новую систему. Вопросы
совместимости, я чувствовал, должны были
сильно мешать возможным преемникам системы.
По некоторым соображениям я никогда не
делал полного обзора коммерческой версии XP
x64. Однако я все же писал о продукте. Так, в
феврале я опубликовал статью XP Goes to 64 Bits
(«XP переходит на 64-разрядную платформу»)
для PC World, в которой также рассматривал
предварительные версии этой операционной
системы. В статье я снова отметил проблемы
совместимости программного обеспечения
как наиболее сложные.
Цитирую: «XP x64 развивается как солидное
дополнение к семейству продуктов XP. Однако
из-за проблем, с которыми, вероятно,
столкнутся многие пользователи при попытке
установить приложения и драйверы на XP X64, мы
советуем владельцам 64-разрядных
компьютеров проявить осторожность, если
они собираются приобрести новую
операционную систему. В этом году больше
всего от этого перехода выиграют
разработчики программного обеспечения,
профессионалы в области видео, дизайнеры —
словом, те, кто использует научные
приложения, и те, кто сможет
воспользоваться преимуществами
расширенной памяти x64. Однако даже они могут
не заметить повышения производительности,
поскольку самые последние 64-разрядные
системы поддерживают то же самое
количество оперативной памяти, что и
сегодняшние компьютеры поколения x86».
В мае 2005 года я снова писал об XP x64 для PC World
(http://www.pcworld.com/news/article/0,aid,120913,00.asp) в статье
«64-Bit Windows? Wait for Longhorn» («64-разрядные
Windows? Подождем Longhorn»). Эти статьи входили в
серию, состоявшую из четырех статей,
которая, как оказалось, завоевала награду
журнала PC World. В этом обзоре об
окончательной версии XP x64 я советовал
читателям повременить с переходом на XP x64,
но проявить интерес к 64-разрядному
аппаратному обеспечению — особенно
владельцам компьютеров с оперативной
памятью 8 Гбайт и более — до покупки
следующей системы. Тогда только удастся
воспользоваться преимуществами XP X64 — или,
что более вероятно, 64-разрядной
операционной системы Longhorn.
Теперь, когда прошло почти полгода (и год с
момента приобретения первого компьютера на
основе x64), я подумал, что было бы интересно
снова поговорить об XP x64. Что изменилось с
момента первых поставок Microsoft XP x64?
Ничего не изменилось
В общем и целом, миссия, возложенная на XP
x64, осталась прежней. Вот возможности, вы или
не хотите пользоваться ими, или они вам не
нужны. А если вы действительно приобретете
эту систему, то будете разочарованы. Я могу
это сказать почти наверняка. Для проверки я
решил посмотреть, изменилось ли что-нибудь
в вопросах совместимости.
Положение с оборудованием несколько
улучшилось. Например, и ATI, и NVIDIA выпустили
устойчивые видео драйверы для своих
основных видео карт, так что менее чем через
час правильные драйверы были добавлены с
помощью Device Manager. Это хорошо. Плохо, что для
остальных типов аппаратных средств
нормальных драйверов по-прежнему нет. Об
этом наглядно свидетельствуют iPods (Apple) и
другие плееры MP3.
Но если смириться с аппаратными
средствами, то неувязки на программном
уровне просто не выдерживают критики. Как и
в случае со второй предварительной версией
XP x64 RC2, я вел подробные записи о двух
процессах установки окончательной версии XP
x64 (один я проводил весной, другой — на
прошлой неделе). Картина получилась
неутешительная.
Начнем с хорошего. Устанавливается и
неплохо работает большое количество
приложений, в том числе: Adobe Photoshop Elements 3.01, Adobe
Premiere Elements 1.0, Adobe Reader 7.03, Apple iTunes, Apple QuickTime, Google
Talk, Microsoft AntiSpyware, Microsoft Digital Image Suite 10 (но не Photo
Story 3.1 — это просто не устанавливается), Microsoft
Office 2003 SP1, Microsoft FrontPage 2003 SP1, Microsoft OneNote 2003 SP1,
Mozilla Firefox 1.0.6, MSN Messenger 7.5, Napster, Nero 6.6, Picasa 2 и Yahoo!
Music Engine.
Однако ряд приложений, которыми я обычно
пользуюсь, установить не удалось. Речь идет
о Diskeeper Pro 9, Microsoft Virtual PC 2004, Microsoft Command Here PowerToy,
Google Desktop Search 2.0, SecureZIP 8, Microsoft TweakUI PowerToy и Zone Alarm
Suite.
Пользователи, интересующиеся утилитами
безопасности, будут рады услышать, что
появились, наконец-то, некоторые основные
антивирусные утилиты, доступные для XP x64. Я
сейчас проверяю eTrust AntiVirus от Computer Associates —
кажется, она работает как надо и стоит
недорого. Но такие компании, как McAfee, Symantec и
Zone Alarm все еще не предоставили версий x64
своих популярных антивирусных пакетов,
поэтому на них, к сожалению, рассчитывать
нельзя.
Что касается игры, то здесь все обстоит не
так плохо. Я установил DOOM 3, Far Cry, Half-Life 2 и Steam,
Painkiller и Painkiller Battle Out of Hell, STAR WARS: Battlefront и Unreal
Tournament 2004 — все они идут просто замечательно.
Очень немного игр, типа Far Cry, теперь есть в
версиях x64, но их я еще не проверял.
В чем изюминка?
Неясно, для чего предназначена XP x64, так
как большая часть компьютеров на основе x64
не предлагает оперативной памяти больше,
чем их 32-разрядные двойники. В некотором
смысле XP x64 служит тому доказательством. Она
показывает, что Microsoft все еще может
ориентироваться на различные платформы и
использовать преимущества уникальных
возможностей каждой из них. На платформе x64
операционная система Windows XP теоретически
может получать доступ к большому объему
оперативной памяти, однако немногие
воспользуются этим преимуществом. Кроме
того, XP x64 несколько безопаснее 32-разрядных
версий XP, благодаря способности
использовать аппаратные средства для
реализации защиты с помощью Data Execution Protection
(DEP).
В конечном итоге окажется, что
многочисленные проблемы с совместимостью
являются ахиллесовой пятой XP x64, и я не могу
представить себе, что основная масса
пользователей будет довольна этой
операционной системой. По всей вероятности,
Microsoft просто дожидается своего часа —
поставки Windows Vista, поэтому огромное число
выпущенных систем x64, в конце концов,
послужит аппаратной и программной
поддержкой для ее продвижения вверх. До
выпуска Windows Vista — это просто неудачная
версия, выпущенная ради заполнения ниши на
возможном рынке.
Выводы
Когда речь заходит о Windows XP Professional x64 Edition, я
испытываю смешанные чувства. Компания Microsoft
проделала колоссальную работу, реплицируя
XP Pro на абсолютно новую аппаратную
платформу. Сколько знатоков технологии
хотели бы получить эту превосходную
систему! Но те, кто предпримет попытку
поработать с XP x64, быстро поймут, что это —
совершенно нежизнеспособная на сегодня
операционная система. Однако запомните
этот момент. Сегодня XP x64 выглядит точно так
же, как Windows for Workgroups 3.11 в 1994 году: фактически
она содержала все те усовершенствованные 32-разрядные
технологии, которые Microsoft разрекламировала
в Windows 95, хотя немногие заметили тогда этот
факт. Операционная система XP x64 также не
окажет особого влияния на рынок
компьютеров. Но за сценой мы различаем
контуры основных версий Windows Vista x64, которые
начнут поставляться в следующем году.
Надеюсь, к тому времени многие вопросы,
которые возникают в связи с XP x64, будут уже
неактуальны.
Поль Тюрро (thurrott@windowsitpro.com)
— Редактор
новостей в Windows IT Pro. Готовит
еженедельные выпуски Windows IT Pro UPDATE (http://www.windowsitpro.com/email),
а также ежедневные выпуски новостей WinInfo
Daily UPDATE (http://www.wininformant.com/).
Хорошая ОС, но теперь бы получить драйверы и приложения
Вскоре после выпуска Windows XP Professional x64 Edition компания Microsoft попыталась привлечь потребителей к новой версии, предлагая бесплатную программу замены Windows. Владельцы Windows XP Professional могут перейти на версию x64 совершенно бесплатно – только лицензия на 32-битную версию уже будет недействительна.
Но покупать кота в мешке не слишком удобно, поскольку 64-битные драйверы для ряда старых устройств и периферии так и не вышли. После перехода на x64 сканеры и мультимедийные устройства вроде web-камер могут просто не заработать, поскольку мелкие производители и так называемые “no-name” компании часто не торопятся переводить драйверы под Windows XP x64. Одна из причин – ограниченные ресурсы. Другая – побудить потребителя купить новый продукт с драйвером x64, если он этого желает.
Решив многие проблемы с запуском, Windows XP Professional x64 Edition поддерживает 64-битные процессоры. Система позволяет адресовать больше 4 Гбайт системной памяти, а увеличенная разрядность данных позволяет увеличить производительность приложений, перенесённых или написанных для 64-битной Windows.
Однако преимущество памяти может легко стать недостатком, если её у вас мало. Поскольку каждый элемент данных имеет длину 64 бита, 32-битные элементы для наследственных 32-битных приложений будут занимать в два раза больше памяти по сравнению с 32-битной ОС. С этой точки зрения, вряд ли имеет смысл переходить на Windows XP x64 с небольшим объёмом памяти. Если же вы хотите перейти на x64, то мы рекомендуем установить не меньше гигабайта ОЗУ.
Для нашего проекта мы взяли большую часть нашего стандартного тестового пакета (только 32-битные приложения) и сравнили производительность 32-битной Windows XP с Windows XP x64 Edition. Тестовая система Athlon 64 была оснащена двумя 512-Мбайт DIMM DDR400. Мы провели тесты как на самом быстром одноядерном процессоре Athlon 64 FX-57, так и на его двуядерном сопернике Athlon 64 X2 4800+.
Кому нужна 64-битная Windows?
Определить, готова ли ваша система для запуска 64-битной Windows, можно по процессору. Что касается AMD, то здесь необходим процессор с поддержкой AMD64 – вроде линейки Athlon 64 или новых Sempron. В случае Intel следует искать чип с включёнными расширениями EM64T (ранее известными как Yamhill или Clackamas) вроде линейки Pentium 4 600, Pentium D, Pentium Extreme Edition или Celeron D, если номер 300-й модели заканчивается на 1 или 6.
С точки зрения набора возможностей, никаких причин переходить на Windows XP Professional x64 Edition нет. Система по ощущениям и работе точно такая же, как и 32-битная Windows. Кроме того, x64 Edition сегодня продаётся, по большей части, в виде OEM-версии вместе с новыми компьютерами, так что купить её в рознице довольно проблематично.
Самой главной проблемой новой ОС является поддержка драйверов для устройств и периферии. Поэтому перед переходом на x64 следует всё тщательно взвесить. Если у вас есть устройство, которое вы не можете или не хотите заменить, и для которого нет 64-битных драйверов, то лучше остаться на 32-битной Windows. Особенно это касается периферии: принтеров, сканеров, мультимедийных устройств и т.д.
Версия x64 может работать с памятью вплоть до 32 Гбайт и запускать одновременно и 64-битные, и 32-битные приложения. Windows x64 использует уровень трансляции под названием WOW64 (Windows on Windows 64), который преобразует 32-битные команды, параметры и данные для 64-битного ядра. Хотя традиционная Windows XP способна адресовать до 4 Гбайт памяти (232), для приложений доступно только 2 Гбайт. У версии x64 Edition ситуация иная: для 32-битных приложений доступны все 4 Гбайт памяти. Ещё большее преимущество достигается при использовании 64-битных приложений, поскольку объём адресуемой памяти здесь ограничивается только объёмом установленной ОЗУ.
Поскольку за один такт теперь можно обрабатывать больше данных, то 64-битные приложения под Windows XP могут дать существенный прирост производительности. Однако до того, пока большая часть приложений будет переведена на 64-битную платформу, пройдёт ещё немало времени. Если вы используете, в основном, 32-битные приложения, то следует учитывать упомянутые проблемы.
AMD против Intel – поддержка 64 бит
Сегодня AMD и Intel выпускают процессоры с поддержкой 64-битных вычислений. Однако роль пионера в этом переходе принадлежит AMD, поскольку линейка Athlon 64 вышла почти два года назад. Intel, напротив же, не видела каких-либо преимуществ для 64-битных вычислений на массовых настольных ПК до начала этого года.
На данный момент все процессоры AMD Athlon 64 и ряд настольных чипов Intel для Socket 775 поддерживают 64-битные вычисления. Они включают:
- Pentium 4 от 630 до 670;
- Pentium D 820, 830, 840;
- Pentium Extreme Edition (двуядерный);
- Celeron D 326, 331, 336, 341, 346, 351, 355.
Если только Mobile Sempron не поддерживает 64-битные вычисления, то Intel не планирует переводить мобильные процессоры на 64 бита в ближайшее время – попросту их архитектура ещё не готова. Как мы ожидаем, процессор Yonah – как одноядерная линейка 7×6, так и двуядерные процессоры, скорее всего, из линейки 800 – выйдет на рынок в начале первого квартала 2006, после чего должна последовать версия Merom с поддержкой 64-битных вычислений.
Режимы 64-битного процессора
AMD Athlon 64 работает с 32-битной Windows в наследственном режиме, при этом расширения x86 64 не используются. Если запустить 64-битную ОС, то процессор AMD64 будет работать в 64-битном Long Mode, а чипы Intel включат режим IA32e. Оба режима, конечно же, одинаковы, поскольку Intel использует технологию AMD64, благодаря лицензионному соглашению с AMD.
В режиме Long Mode процессор способен выполнять 64-битные “родные” инструкции, при этом доступны подрежимы совместимости, в которых процессор становится совместим по двоичному коду с 16-битными и 32-битными приложениями. Хотя сегодня разница и не ощутима, но физическое адресное пространство ограничено у AMD 52 битами, а у Intel – 40 битами. Впрочем, вряд ли это проявит себя в ближайшем будущем, поскольку 40 бит хватает для адресации 1 Тбайт (терабайта) или 1024 Гбайт памяти.
Дополнительную информацию о 64-битной поддержке можно найти на следующих ресурсах.
- AMD64
- Intel EM64T
Тестовая конфигурация
| Процессор | |
| Одноядерный CPU | AMD Athlon 64 FX-57 (2,8 ГГц, кэш L2 1 Мбайт) |
| Двуядерный CPU | AMD Athlon 64 X2 4800+ (2,4 ГГц, 2x 1 Мбайт кэша L2) |
| Память | |
| Платформа AMD (DDR400) | 2x 512 Мбайт – DDR400 (200 МГц) Corsair Pro Series CMX512-3200XL (XMS3208 V1.1) (CL2,0-2-2-5-1T @ 200 МГц) |
| Материнская плата | |
| Платформа AMD | Asus A8N-SLI Deluxe (Rev. 1.02, BIOS 1007) Чипсет nVidia nForce4 SLI |
| Системное аппаратное обеспечение | |
| Графическая карта (PCIe) | nVidia GeForce 6800 GT (эталонная плата) GPU: nVidia GeForce 6800 GT (350 МГц) Память: 256 Мбайт DDR SDRAM (500 МГц) |
| Жёсткий диск | Western Digital WD740 Raptor 74 Гбайт, кэш 8 Мбайт, 10 000 об/мин |
| Сеть | Встроенная nVidia GbE Ethernet |
| DVD-ROM | Gigabyte GO-D1600C (16x) |
| Блок питания | Tagan TG480-U01, ATX 2.0, 480 Вт |
| Программное обеспечение | |
| Драйверы чипсета | nVidia Forceware 6.53 |
| Драйверы чипсета x64 | nVidia Forceware 6.66 |
| Драйвер процессора | AMD CPU Driver 1.1.0.18 |
| Графический драйвер | nVidia Forceware 71.84 |
| DirectX | Версия: 9.0c (4.09.0000.0904) |
| 32-битная ОС | Windows XP Professional 5.20.3790, Service Pack 2 |
| 64-битная ОС | Windows XP Professional 5.10.2600, Service Pack 2 |
Тесты и настройки
| OpenGL | |
| Doom III | Version: 1.0.1262 1024×768 – 32 bit Video Quality = High Quality “custom timedemo” Graphics detail = High Quality |
| Wolfenstein | Version: 2.56 (Patch V 1.02) |
| Enemy Territory | 1280×1024 – 32 bit Timedemo 1 / demo demo4 Geometric detail = high Texture detail = high |
| DirectX 8 | |
| Unreal Tournament 2004 | Version: 3204 1280 x 1024 / 32 bit / Audio = off THG8-assault-single |
| 3DMark2003 | Version 3.6.0 1024×768 – 32 bit Graphics and CPU Default Benchmark |
| DirectX 9 | |
| FarCry | Version 1.1 Build 1256 1280×1024 – 32 bit Quality options = low |
| 3DMark 2005 | Version 1.0 1024×768 – 32 bit Graphics and CPU Default Benchmark |
| Видео | |
| Mainconcept MPEG Encoder | Version: 1.4.2 1.2 GB DV to MPEG II (720×576, Audio) converting |
| Pinnacle Studio 9 Plus | Version: 9.1.2 From: 352×288 MPEG-2 41 MB to: 720×576 MPEG-2 95 MB Encoding and Transition Rendering to MPEG-2/DVD no Audio |
| Auto Gordian Knot DivX 5.2.1 XviD 1.0.2 |
Version: 1.95 Audio = AC3 6ch Custom size = 100 MB Resulution settings = Fixed width Codec = XviD and DivX 5 Audio = CBR MP3, kbps 192 182 MB VOB MPEG2-source |
| Windows Media Encoder | Version: 9.00.00.2980 720×480 DV to WMV 320×240 (29.97 fps) 282 kbps streaming |
| Windows Media Player 10 | Version: 10.00.00.36.46 |
| Аудио | |
| Lame MP3 | Version 3.96 Wave 17:14 minutes (182 MB) to mp3 32 – 320 kbit VBR = level 3 |
| Приложения | |
| Winrar | Version 3.42 283 MB, 246 Files Compression = Best Dictionary = 4096 kB |
| 3D Studio Max 6.0 Discreet |
Characters “Dragon_Charater_rig” Pixel: 1024 x 768 Rendering Single |
| Синтетические тесты | |
| PCMark 2004 Pro | Version: 1.3.0 CPU and Memory Tests |
| SiSoftware Sandra Pro | Version 2005, SR1 CPU Test = MultiMedia / CPU Arithmetic Memory Test = Bandwidth Benchmark |
| Wstream | Version: 5 100 Operations with 25 MB file |
Результаты тестирования
OpenGL
DirectX 8
DirectX 9
Видео
Аудио
Приложения
Синтетические тесты
Анализ результатов тестирования
После сбора всех результатов тестов под 32-битной и 64-битной версиями Windows можно сделать следующие заключения.
- 64-битная версия Windows выглядит и ощущается точно так же, как и обычная 32-битная Windows XP.
- Windows XP Professional x64 Edition даёт сравнимую с 32-битной версией Windows XP производительность при запуске 32-битных приложений.
Некоторые программы работают чуть быстрее, другие – чуть медленнее. В целом, разница для конечного пользователя будет неощутима. - Подобные результаты сравнения между 32-битной и 64-битной версиями одинаковы и для одноядерных, и для двуядерных процессоров.
Заключение
Учитывая отсутствие разницы в производительности 32-битных приложений, вряд ли имеет смысл переходить на Windows XP Professional x64 Edition, если вы, по большей части, работаете именно с ними. Конечно, если вы не желаете почувствовать себя первопроходцем. В принципе, уровень Microsoft WOW64 (Windows on Windows 64) работает хорошо и позволяет выполнять 32-битные приложения под Windows x64 без заметного падения производительности. Собственно, ситуация напоминает нам переход от Windows for Workgroups 3.11 к Windows 95: если в компьютере установлено достаточно памяти, то производительность проблемой не является.
В ближайшие месяцы мы планируем тщательно протестировать производительность 64-битных приложений, по мере того, как они будут появляться на рынке. Так что не забывайте регулярно заглядывать на THG.ru.
There’s no question about it: 64-bit computing is the future, because it promises better performance and room to grow for memory-hungry applications and operating systems. In fact, millions of people already use desktops and laptops with 64-bit processors that have been available from AMD since 2003 and Intel since February 2005. With the release of Windows XP Professional x64 Edition and Windows Server 2003 x64 Edition, Microsoft takes a big first step toward a 64-bit world. But Rome wasn’t built in a day, and Microsoft’s transition to 64-bit will be a gradual one. Windows XP Professional x64 Edition is not available in boxed editions via resellers; it will be sold only through OEM vendors and licensing agreements. The new OS is priced the same as the 32-bit Windows XP Professional, and for a limited time, current XP Professional customers running 64-bit systems can upgrade for free.
Microsoft can afford to take a measured approach to 64-bit computing because few software applications are available in 64-bit editions and many hardware devices don’t yet have compatible drivers. In fact, many of the native applications in Microsoft’s new OS, such as Outlook Express and Windows Media Player, still run in 32-bit mode.
5.8
Windows XP Professional x64 edition
The Good
Supports 128GB of physical memory; offers the promise of speed boosts when coupled with matching 64-bit processors and software.
The Bad
Included apps Outlook Express and Windows Media Player remain 32-bit; even Windows Update service must be accessed using 32-bit Internet Explorer.
The Bottom Line
Only software developers and high-end workstation users will see real benefits from Windows XP Professional x64 Edition; everyone else should stick with 32-bit Windows XP instead.
Windows XP Professional x64 Edition is a big deal for software developers because it gives them a solid Windows platform to write apps that can harness the potential of 64-bit. The release also represents a major milestone toward Microsoft’s next-generation Longhorn operating system. Windows XP Professional x64 Edition promises substantial speed improvements with CAD/CAM, 3D modeling, and other high-end tools that will justify the move to the new OS. For the average user, though, 64-bit Windows is, for now, little more than a curiosity. Compatibility issues far outweigh any potential speed boosts, making it an inadvisable upgrade for all but the most die-hard hobbyists.
If you already have one of the millions of 64-bit-capable desktops or laptops running 32-bit Windows and want to switch, be prepared for headaches. Windows x64 doesn’t offer a 32-bit Windows upgrade option; you’ll need to do a fresh install. That means booting your system from the installation CD and navigating through some confusing text prompts to install the system. If you’re planning to upgrade from a 32-bit Windows computer, you’ll have to copy your settings (we recommend storing an image of your existing hard drive on an external hard drive) and reinstall all of your utilities and applications later. Though most of your applications will work fine within Windows x64’s 32-bit compatibility mode, if the software includes its own device driver, you may encounter difficulties. For instance, when we tried to install iTunes, we were greeted with an error message saying that one of the drivers included with the software wasn’t compatible with Windows x64. Though the application launched and appeared to work, there’s likely a compatibility issue lurking below.
After installing iTunes, we encountered an error, since one of the included device drivers wasn’t 64-bit compatible. However, iTunes appeared to function correctly despite this error.
In addition, each piece of hardware in your system needs a 64-bit driver to work properly. Though Microsoft includes many common device drivers with Windows x64, older or less common pieces of hardware won’t work without a driver supplied by the manufacturer. Vendors such as Brother, Canon, Epson, Lexmark, Ricoh, Samsung, Wacom, Xerox, and Zoran currently offer driver support for the new OS, with other vendors expected to do so by the end of this year.
By far the easiest way to get 64-bit Windows is to purchase a new system with the software preinstalled. That way, you’re assured that all of the PC’s hardware will have 64-bit drivers available. Acer, AlienWare, Dell, FSC, Fujitsu, HP, Hitachi, IBM, NEC, and Unisys are expected to ship servers and workstations with either the server or workstation version of Windows x64 preinstalled. If you choose to upgrade a 64-bit system running 32-bit Windows XP, however, we strongly recommend creating a dual-boot system and installing Windows XP Professional x64 Edition onto a separate partition to test whether your hardware and software are compatible.
Microsoft designed its new OS to be backward compatible with 32-bit applications, and that’s good since much of the software bundled within Windows x64, such as Outlook Express and Windows Media Player, remain 32-bit. The big exception, however, is Internet Explorer (IE)—Windows XP Professional x64 Edition includes both a 32-bit and a 64-bit version of the Web browser. However, since few if any browser plug-ins or toolbars are currently 64-bit, you’ll probably want to use the 32-bit version for your daily Web surfing. At this time, there is no compelling reason to use 64-bit IE. Even Microsoft’s own Windows Update is 32-bit only. When we tried using the Windows Update button on the Control Panel, Windows initially launched a 64-bit browser, then redirected us to run Update in a 32-bit browser instead.
When we tried to run Windows Update from the Control Panel, Windows launched a 64-bit browser, then relaunched the 32-bit browser, since Microsoft’s Update plug-in currently supports only 32-bit.
Visually, x64 Windows differs little from 32-bit Windows XP Pro; the big changes are internal. Microsoft reworked the Windows XP Professional interface to run in 64-bit mode. In addition, x64 Windows is actually based on the Windows Server 2003 Service Pack 1 code base, which Microsoft touts as having better reliability and stability than its desktop versions of Windows XP. Because the new OS runs on 64-bit systems, you can now take advantage of a feature first introduced in Windows XP SP2, the so-called data execution prevention (DEP) feature, sometimes referred to as no execute (NX), which combats viruses and worms attempting to take advantage of buffer overruns in your system’s memory. And because there are very few 64-bit applications, your current 32-bit applications run in a separate protected memory space to ensure compatibility and reliability.
In the Windows Task Manager, 32-bit applications are marked with an *32 designation.
The main advantage of a 64-bit operating system comes in its ability to handle huge amounts of memory. Thirty-two-bit Windows is limited to 4GB of physical RAM, with only 2GB available to an application, though there is a workaround that lets some applications access up to 3GB. Sixty-four-bit Windows blows away this limitation, supporting up to 128GB of physical RAM and 16 terabytes of virtual memory.
Of course, most systems don’t have close to 2GB of RAM, and even if yours did, the extra memory wouldn’t come in handy when balancing your checkbook or downloading MP3s. Microsoft designed Windows XP Professional x64 Edition for workstation applications such as CAD/CAM, 3D modeling, and scientific simulations, where extra memory support promises a big boost in performance. For example, instead of storing data on the hard drive, active applications will be able to store everything in much-faster RAM instead.
Even without massive amounts of memory, applications currently optimized for the 64-bit architecture may also see a speed boost as they take advantage of the processor’s full capabilities. This could extend the performance boost to areas such as 3D gaming and video, sound, and photo editing. However, it will take a while until most popular applications are optimized for 64-bit. Vendors such as Avid,
Softimage, BEA Systems, BMC, Cakewalk, Citrix Systems, CommVault, Computer Associates, IBM, McAfee, NewTek, Oracle, PTC, Symantec, Trend Micro, and Veritas Software have or will soon announce 64-bit editions of their software. More vendors are expected by the end of the year.
Dr. Divx 1.06 Build 105 (in seconds)
(Shorter bars indicate better performance)
Cinebench 2003
(Longer bars indicate better performance)
Apple iTunes 4.7.1.30 (in seconds)
(Shorter bars indicate better performance)
Sorensen Squeeze 4 (in seconds)
(Shorter bars indicate better performance)
System configurations:
Sharp Actius AL27
Athlon 64 2700+, 512MB of DDR RAM, 4,200rpm hard drive We expect technical support for Windows XP Professional x64 to include e-mail and some answers on an online FAQ page. Microsoft’s toll-free phone support is available from 5 a.m. to 9 p.m. PT on weekdays and from 6 a.m. to 3 p.m. on weekends.
Споры в одном из форумов рунета о практической полезности Windows XP Professional x64 Edition, подтолкнули меня к проведению ряда тестов сравнения производительности бета-версии новой операционной системы, находящийся в данный момент в стадии бета-тестирования, и Windows XP Professional Edition SP2. Думаю, что и Вам будет интересно ознакомиться с результатами данного блиц-теста.
Несмотря на то, что совсем недавно вышла новая бета-версия Windows XP Professional x64 Edition (build 1218), достать для проведения тестов мне удалось только относительно старый build 1069:
Заполнив соответствующую
форму
на официальном сайте корпорации Microsoft, любой желающий может беспрепятственно скачать новую операционную систему и, так сказать, опробовать ее в действии 
Тестирование было проведено на следующей конфигурации:
- Материнская плата: EliteGroup K8T800-A (VIA K8T800Pro) BIOS v.1.0;
- Процессор: AMD Athlon 64 3200+ 2200MHz, 512Kb, 1.5v. (NewCastle);
- Память: 1 x 512Mb PC3200 400MHz 2.6v., 2-3-2-5 (Patriot);
- Видеокарта: ATI Radeon 9800SE 128Mb @9800Pro 430/730MHz;
- Жесткие диски:
- 164.7Gb SATA150 Hitachi 7200rpm 8Mb;
- 185.2Gb IDE IBM (IC35L180AVV207-1) UDMA100 7200rpm 8Mb;
- Привод: DVD±R/RW & CD-RW NEC ND-2510A, BIOS v.1.07;
- Корпус: INWIN-S508 + блок питания 420W (Thermaltake-W0009) + два корпусных 80-мм кулера Zalman (~1700 rpm, 7v.).
При проведении тестирования были использованы системные драйверы VIA Hyperion 4 in 1 v.4.55 и VIA Hyperion Pro 4 in 1 v.4.51. Версия DirectX 9.0c, а драйверов видеокарты – Catalyst 4.12 (6.14.10.6497).
Так как установить Windows XP Professional x64 Edition на Serial ATA винчестер не удалось (при установке драйверов контроллера происходил сбой), то данная версия операционной системы была установлена на 5Gb раздел IDE винчестера от IBM, указанного в конфигурации.
Процессор был разогнан до максимума возможностей материнской платы:
На этот раз я не буду приводить методику тестирования, тем более, что она не отличается от моих предыдущих подобных статей – все-таки сегодня у нас краткое, так называемое, «блиц-тестирование» . Итак, результаты тестов:
Windows XP Pro SP2 Windows XP 64-bit Edition
PCMark’04 в Windows XP Professional x64 Edition стабильно зависал, этим и обусловлено отсутствие его результата. В то же время, оба 3DMark-а в 64-битной версии Windows не cмогли инициализировать D3D, поэтому их результаты также отсутствуют.
За исключением некоторых результатов синтетических бенчмарков, архивирования в WinRAR, а также рендеринга в пакете POV-Ray, наблюдается примерный паритет, либо незначительный проигрыш бета-версии новой операционной системы. Хотя отставание в играх вполне можно отнести «на совесть» версии 4.12 драйверов Catalyst (тоже, естественно, находящихся в стадии бета-тестирования).
Результаты бенчмарка из пакета POV-Ray очень характерно отражают преимущество, которое со временем получат владельцы платформ на базе процессоров AMD Athlon 64 и, возможно, Intel Pentium 4 с поддержкой EMT64. Дело в том, что в данном бенчмарке – единственном из всего тестирования – использовались две его различные версии: для «обычной» Windows XP и для Windows XP Professional x64 Edition. Рост производительности в +26,5% выглядит впечатляюще и доказывает практическую целесообразность перехода на новую операционную систему, но… но только после оптимизации программного обеспечения под нее. Будем надеяться, что программисты не подведут и ко встрече новой Windows XP Professional x64 Edition будут «готовы». А нам лишь остается ждать «программного оверклокинга» в лице выхода новой операционной системы и оптимизированных под нее программ.
Напоследок приведу все результаты тестов в одной сводной таблице:
| Test’s | Windows XP Pro SP2 | Windows XP Pro x64 Edition | % | |
| Sandra-2005 CPU | ALU, MIPS | 10 146 | 10 142 | 0,0% |
| iSSE2, MFLOPS | 4 855 | 4 869 | +0,3% | |
| Sandra-2005 Multimedia | Integer x8 iSSE2, it/s | 22 153 | 22 458 | +1,4% |
| Floating-Point x4 iSSE2 | 24 028 | 24 147 | +0,5% | |
| Sandra-2005 Memory | Int ALU | 2 976 | 3 306 | +10,0% |
| Float FPU | 2 976 | 3 309 | +10,1% | |
| Hot CPU Tester 4.2.2LE | Total Score | 7 968 | 8 213 | +3,0% |
| MHz Ratio | 3,38 | 3,49 | +3,2% | |
| CrystalMark v.0.9.106.225 | Mark | 85 500 | 71 358 | -19,8% |
| PCMark’04 | Total Score | 4 565 | — | — |
| ScienceMark 2.0 | Peak MFLOPS | 6 399,8 | 6 368,0 | -0,5% |
| FLOPS/cycle | 2,70 | 2,71 | +0,4% | |
| PiFast | Time, sec | 54,83 | 54,45 | -0,7% |
| Super PI, 4M | Time, min:sec | 3:18 | 3:14 | +2,0% |
| WinRAR v.3.4 | 463Mb, 284 files, 23 folders, time | 4:46 | 4:33 | +4,5% |
| 7-Zip v.4.13 (MIPS) | 8:44 | 8:49 | +0,9% | |
| WinAce 2.5 | 4:54 | 4:48 | +2,0% | |
| Lame 3.96 | 320 kbit/s | 6:13 | 6:13 | 0,0% |
| Ogg Vorbis 1.0.1 | VBR320 kbit/s (9 level) | 4:47 | 4:46 | +0,3% |
| Monkey Audio | Extra High | 3:03 | 3:04 | -0,5% |
| DivX 5.2.0 | 218Mb, High Quality | 8:17 | 8:15 | +0,4% |
| Advanced Office Password Recovery | Word97/2000 | 581 932 | 565 342 | -2,9% |
| Excel97/2000 | 414 897 | 415 013 | 0,0% | |
| OfficeXP+CSP | 453 573 | 450 462 | -0,7% | |
| POV-Ray Bench | Time | 0:27:17 | 0:21:34 | +26,5% |
| PPS | 90,07 | 113,98 | +26,5% | |
| CINEBENCH 2003 | Rend. 1 CPU, CB-CPU | 332 | 332 | 0,0% |
| C4D Shading, CB-GFX | 384 | 389 | +1,3% | |
| OpenGL SW-L, CB-GFX | 1 783 | 1 757 | -1,5% | |
| OpenGL HW-L, CB-GFX | 3 441 | 2 981 | -15,4% | |
| Splinter Cell | Bench’emAll demos, 1024×768, FPS | 58,3 | 56,3 | -3,5% |
| Halo | 48,3 | 47,3 | -2,1% | |
| UT2004 | 156,8 | 149,7 | -4,7% | |
| Far Cry | 55,2 | 53,1 | -4,0% | |
| DOOM 3 | 54,4 | 54,6 | +0,4% | |
| AquaMark 3 | Score | 47 189 | 46 922 | -0,6% |
| GFX Mark | 6 255 | 6 111 | -2,4% | |
| CPU Mark | 9 600 | 9 390 | -2,2% | |
| 3DMark’03 | Score | 5 186 | — | — |
| CPU Score | 894 | — | — | |
| 3DMark’05 | Score | 2 141 | — | — |
| CPU Score | 4 088 | — | — |
Ваши замечания и предложения по теме проведенного блиц-тестирования предлагаю обсудить в специально созданной ветке конференции.
С наступающим праздником Вас всех! Здоровья, счастья и удачи в новом году!
Сергей Лепилов aka Jordan
Telegram-канал @overclockers_news — теперь в новом формате. Подписывайся, чтобы быть в курсе всех новостей!
Telegram-канал @overclockers_news — обновлённый формат нашего канала. Подписывайся, чтобы быть в курсе всех новостей!
Введение
Тема появления операционных систем от Microsoft с поддержкой 64-битных расширений архитектуры x86 волнует в настоящее время многих. Дело в том, что на рынке уже имеется достаточно большое число процессоров с поддержкой x86-64, однако массовых операционных систем для этой архитектуры нет. В настоящее время владельцы 64-битных процессоров AMD Athlon 64 FX и AMD Athlon 64 вынуждены либо мириться с тем, что их CPU работают «не в полную силу» под управлением 32-битной операционной системы, либо использовать системы семейства Linux, имеющие гораздо меньшую популярность, чем Windows.
Необходимость в 64-битных системах класса Windows, совместимых с архитектурой x86-64, усугубляется ещё и тем, что в ближайшее время, возможность работы с 64-битными расширениями появится и у массовых процессоров от Intel. Как ожидается, выходящие в этом месяце процессоры Intel Pentium 4 XE и Intel Pentium 4 6XX, подобно конкурирующим продуктам от AMD, получат поддержку 64-битных расширений архитектуры x86. Также, в недалёком будущем совместимость с архитектурой x86-64 будет реализована и в бюджетных процессорах Intel Celeron D.
После серии незапланированных задержек, компания Microsoft намеревается выпустить свои операционные системы семейства Windows для процессоров с архитектурой x86-64 в первой половине текущего года. Как ожидается, первая система этого семейства, Windows XP Professional x64 Edition, должна быть анонсирована во время выставки CeBIT, которая традиционно проходит в начале весны. Сейчас же для целей тестирования и ознакомления Microsoft предлагает использовать Release Candidate 1 данной операционной системы, который стал доступен в начале этого года. Именно изучению возможностей Windows XP Professional x64 Edition на примере версии 1289, которая и является RC1, будет посвящена эта статья.
Очевидно, что выход Windows XP Professional x64 Edition может послужить существенным толчком к развитию рынка как программных продуктов, так и процессоров, поскольку поддержка x86-64 на уровне операционной системы способна дать пользователю весьма ощутимые преимущества.
Сама компания Microsoft выделяет пять основных причин, по которым Windows XP Professional x64 Edition оказывается предпочтительнее распространённых в настоящее время 32-битных операционных систем класса Windows.
Во-первых, Windows XP Professional x64 Edition является новой операционной системой, способной работать с 64-битными приложениями, что позволяет увеличить производительность и эффективность обработки данных. Достигается это как тем, что 64-битные приложения могут работать с регистрами общего назначения большей размерности, так и удвоением числа этих регистров по сравнению с классической x86 архитектурой.
Во-вторых, благодаря Windows XP Professional x64 Edition становится возможной поддержка гораздо больших объёмов памяти. Так, максимальный размер физической памяти, с которым способна работать эта новая операционная система, составляет 32 Гбайта. Что же касается виртуальной памяти, то её объём в новой OC может достигать 16 терабайт. Таким образом, приложения под Windows XP Professional x64 Edition могут обрабатывать намного большие массивы информации в оперативной памяти. Напомним, что 32-битные версии Windows не могут адресовать более 4 Гбайт памяти и не позволяют выделять более 2 Гбайт памяти на один процесс. Windows XP Professional x64 Edition даёт возможность оставить эти ограничения в прошлом.
В-третьих, неоспоримым преимуществом Windows XP Professional x64 Edition является то, что помимо исполнения 64-битных программ, эта система может работать и с привычными 32-битными программами без ограничения функциональности или потери в скорости. Достигается это при помощи специального x86 эмулятора Windows on Windows 64 (WOW64), встроенного в операционную систему.
Также, в числе преимуществ Windows XP Professional x64 Edition Microsoft называет поддержку до двух одно- или двухъядерных x86-64 процессоров, а также хорошо знакомую для разработчиков модель программирования.
Важно понимать, что все основные преимущества Windows XP Professional x64 Edition являются не столько заслугами программистов Microsoft, сколько обусловлены аппаратными возможностями, реализованными в новых процессорах AMD и Intel, поддерживающих 64-битные расширения. В числе этих аппаратных возможностей как раз и следует отметить новый режим процессора (Long 64-bit Mode), в котором реализуется поддержка шестнадцати 64-битных регистров и линейной 64-битной адресации. Обратная совместимость же с 32-битными программами достигается благодаря специальному режиму Compatibility Mode. Именно эти режимы процессоров и способна задействовать новая операционная система Windows XP Professional x64 Edition.
Хотя 64-битные расширения, реализованные в CPU от AMD, называются AMD64, а в продуктах от Intel – EM64T (Extended Memory 64 Technology), они совместимы на программном уровне. То есть, Windows XP Professional x64 Edition способна работать как на процессорах Athlon 64 с поддержкой AMD64, так и на CPU от Intel с поддержкой EM64T семейства Pentium 4. При этом все приложения, разработанные для этой операционной системы должны без проблем функционировать на обеих платформах.
Windows XP Professional x64 Edition v.1289
Мы уже неоднократно рассматривали бета-версии операционной системы Windows XP Professional x64 Edition. В частности, для целей тестирования Microsoft с конца 2003 года последовательно предоставлял версии OC с номерами 1039, 1069 и 1218. Все эти версии последовательно устраняли различные проблемы, и в них добавлялась совместимость с новыми процессорами, обладающими 64-битными расширениями. Однако они всё же были далеки от конечного продукта. Появившаяся же сейчас версия 1289 носит статус Release Candidate 1, и это говорит о том, что она уже близка к финальной. Именно это и явилось причиной нашего желания ещё раз посмотреть на Windows XP Professional x64 Edition и проанализировать, что могут получить владельцы процессоров, обладающих 64-битными расширениями, с выходом новой операционной системы от Microsoft.
В настоящее время RC1 новой операционной системы публично доступен на сайте Microsoft. Здесь, зарегистрировавшись, любой пользователь может получить доступ к тестовой 360-дневной версии Windows XP Professional x64 Edition RC1. Системные требования, которым должен удовлетворять компьютер, чтобы на нём можно было установить эту операционную систему, включают наличие 256 Мбайт памяти; 1.5 Гбайт свободного места на жёстком диске; VGA видеокарты, поддерживающей разрешение как минимум 800×600; СD или DVD ROM; мыши и клавиатуры. Что касается процессоров, то Windows XP Professional x64 Edition совместима с AMD Athlon 64, AMD Opteron, Intel Xeon с поддержкой Intel EM64T и с Intel Pentium 4 с поддержкой Intel EM64T. При этом 64-битные процессоры Intel Itanium c архитектурой IA64 с Windows XP Professional x64 Edition не совместимы. Специально для них существует другая 64-битная операционная система с похожим названием: Windows XP 64-Bit Edition.
Инсталляция Windows XP Professional x64 Edition проходит подобно установке обычных версий Windows XP и никаких проблем не вызывает. После установки операционной системы пользователь сталкивается с проблемой поиска 64-битных драйверов для используемых в системе устройств. 32-битные драйверы, использующиеся в обычных системах семейства Windows XP, для новой ОС не подходят.
Ранее мы говорили о том, что 64-битные драйверы для новой операционной системы предлагает пока лишь небольшое число производителей аппаратного обеспечения. К счастью, на сегодняшний день ситуация изменилась. Внушительный список устройств, для которых доступны 64-битные драйверы, доступен тут. Глядя на этот список, можно говорить о том, что практически все распространённые на сегодняшний день устройства обладают 64-битными драйверами. Впрочем, перед инсталляцией Windows XP Professional x64 Edition проверить факт наличия в природе всех необходимых драйверов всё же не помешает.
Сама по себе система Windows XP Professional x64 Edition сильно напоминает обычную Windows XP Professional с интегрированным Service Pack 2. Так, протестированный нами RC1 уже имел Security Center с улучшенным Windows Firewall.
Кроме этого, в Windows XP Professional x64 Edition реализована и полноценная поддержка NX-бита. Как и в Windows XP Professional SP2, проверку NX-бита можно отключать для отдельных приложений.
Несколько интереснее обстоит ситуация с программным обеспечением. Что касается нативных 64-битных программ, разработанных для Windows XP Professional x64 Edition, то их число всё ещё остаётся незначительным. Помимо входящих в поставку системы нескольких 64-битных программ, включая 64-битную версию Internet Explorer, доступно лишь ограниченное количество подобного программного обеспечения. Среди Windows программ сторонних разработчиков, уже портированных под архитектуру x86-64, следует отметить браузер Mozilla Firefox, антивирусы Avast Antivirus 4.5 и McAfee Enterprise 8.0i, а также некоторое количество небольших утилит для конфигурирования системы и аппаратного обеспечения. Кроме того, немаловажным фактом является и наличие 64-битной версии бета-версии Microsoft .Net Framework.
Несколько слов следует сказать о работе 64-битных версий браузеров. Дело в том, что путешествия в сети Интернет с их использованием несколько осложнены отсутствием 64-битных версий многих популярных плагинов. На сегодня нам неизвестно о существовании иных 64-битных плагинов, помимо Macromedia Flash, Shockwave и Java VM. В результате, многие сайты, например, использующие ActiveX компоненты, в Windows XP Professional x64 Edition приходится просматривать при помощи 32-разрядных версий браузеров. Благо, в комплект поставки с этой операционной системой входит и 32-битный Internet Explorer. Забавно, что в число сайтов, которые не работают с 64-битными браузерами, входит и сайт Windows Update.
Впрочем, особо горевать по поводу отсутствия нативных 64-битных приложений для Windows XP Professional x64 Edition не следует. Сильной стороной этой системы является наличие специального x86 эмулятора Windows on Windows 64 (WOW64), позволяющего исполнять привычное 32-битное программное обеспечение. Практически все 32-битные программы функционируют в Windows XP Professional x64 Edition без каких бы то ни было проблем. Впрочем, совсем без исключений дело не обошлось. Например, в Windows XP Professional x64 Edition не работают 32-битные версии антивирусов, а также, например, система защиты от копирования Starforce, из-за чего в новой операционной системе не запускаются некоторые игры.
Это же касается и старых 16-битных Windows-программ эпохи Windows 3.XX: они в Windows XP Professional x64 Edition не работают вообще.
Как мы тестировали
В настоящее время в нашей лаборатории имеются как процессоры Athlon 64, обладающие поддержкой технологии AMD64, так и CPU семейства Pentium 4, поддерживающие технологию EM64T. В этой связи нам было интересно посмотреть, насколько хорошо с точки зрения быстродействия Windows XP Professional x64 Edition работает на процессорах разных производителей. В первую очередь мы решили обратить внимание на то, не вызывает ли падение быстродействия исполнение 32-битных приложений в 64-битной операционной системе. Во-вторых, мы проверили и то, какой выигрыш способно дать портирование 32-битных приложений под 64-битную архитектуру. И, в-третьих, мы сравнили эффективность реализации 64-битных расширений в процессорах от AMD и Intel.
В составе используемых нами тестовых систем было применено следующее оборудование:
Процессоры:
AMD Athlon 64 3800+;
Intel Pentium 4 3.6 ГГц с поддержкой EM64T.
Материнские платы:EPoX 9NPA+ Ultra (NVIDIA nForce4 Ultra);
Intel Desktop Board D925XECV2 (i925XE Express).
Память:1024MB DDR400 SDRAM (Corsair CMX512-3200XLPRO, 2 x 512MB, 2-2-2-10);
1024MB DDR2-533 SDRAM (OCZ PC2 4300, 2 x 512MB, 4-4-4-10).
Графическая карта: Leadtek WinFast PX6800 TDH (NVIDIA GeForce 6800).
Дисковая подсистема: Maxtor MaXLine III 250GB (SATA150).
На обе тестовые платформы, на базе процессора Athlon 64 и на процессоре Pentium 4 Windows XP Professional x64 Edition была установлена без каких либо проблем.
Все необходимые для наших тестовых систем драйверы, включая драйверы для чипсета nForce4 и для видеокарты, доступны на сайтах производителей, а потому при настройке системы мы не встретили никаких трудностей. Поэтому, переходим сразу к результатам бенчмарков.
Производительность 32-битных приложений
В первой части нашего тестирования мы решили сравнить, какую скорость исполнения 32-битных приложений обеспечивает Windows XP Professional x64 Edition с WOW64 эмулятором по сравнению с выполнением этих приложений в 32-битной операционной системе Windows XP Professional SP2. Для этого одни и те же 32-битные тестовые приложения мы запускали как в новой OC, так и под управлением обычной Windows XP Professional SP2. Данную процедуру мы выполняли в системе на базе процессора Athlon 64 и в системе с процессором Pentium 4, что параллельно позволило нам сделать вывод о том, как ведут себя при работе с WOW64 эмулятором процессоры с поддержкой 64-битных расширений от различных производителей.
Как видим, пока дело не касается 3D графики, то есть до тех пор, пока не задействуются графические драйвера, Windows XP Professional x64 Edition показывает весьма достойные результаты. И Athlon 64, и Pentium 4 работают в этой операционной системе с 32-битными приложениями примерно с той же скоростью, что и под управлением 32-битный ОС Windows XP Professional SP2. То есть использование 64-битной операционной системы с процессорами архитектуры x86-64 не приводит к снижению производительности старых 32-битных программ. Windows XP Professional x64 Edition корректно переключает процессоры в режим совместимости и для 32-битных программ процессоры с 64-битными расширениями выглядят так же, как и CPU без поддержки 64-битности.
Давайте теперь посмотрим, как будет обстоять дело в игровых приложениях, задействующих 3D возможности видеокарт. Более ранние бета-версии Windows XP Professional x64 Edition показывали в этом случае отвратительную производительность. Тогда мы списывали такой результат на недоработку драйверов. Теперь же, по прошествии достаточно продолжительного времени и с появлением RC1 операционной системы, эти проблемы, по идее, должны быть решены. Давайте убедимся, так ли это.
Производительность 64-битных процессоров в 32-битных играх под управлением 64-битной версии операционной системы оказалась вполне «на уровне». Очевидно, что 64-битные версии графических драйверов усовершенствованы и теперь скорость в Windows XP Professional x64 Edition в 3D приложениях оказывается сопоставимой со скоростью, наблюдаемой в этих же задачах под управлением 32-битной операционной системы.
Впрочем, всё-таки уровень производительности процессоров Athlon 64 и Pentium 4 в 64-битной версии Windows оказывается чуть меньше аналогичных показателей, полученных в 32-битной версии операционной системы. Однако расхождение в результатах не превышает величины в 5% и поэтому вряд ли может быть названо принципиальным.
Резюмируя, приведём итоговый график изменения производительности при переходе от Windows XP Professional к Windows XP Professional x64 Edition в системах с процессорами Athlon 64 c технологией AMD64 и Pentium 4 с поддержкой Intel Extended Memory 64 Technology.
По данному графику хорошо видно, что скорость работы 32-битных приложений в Windows XP Professional x64 Edition мало зависит от типа 64-битных расширений, реализованных в процессоре. И Intel Pentium 4 c технологией EM64T, и AMD Athlon 64 с технологией AMD64 работают с 32-битными приложениями под Windows XP Professional x64 Edition примерно с одинаковой эффективностью. Причём, эффективность эта достаточно велика, благодаря чему быстродействие 32-битных приложений под 64-битной операционной системой в самом худшем случае лишь на 5% ниже скорости работы этих приложений под 32-битной операционной системой.
При тестировании работы 32-битных программ в Windows XP Professional x64 Edition мы получили вполне закономерный результат. Однако давайте посмотрим теперь, как поведут себя в этой операционной системе процессоры Athlon 64 и Pentium 4 при исполнении нативных 64-битных программ.
Производительность 64-битных приложений
Несмотря на программную совместимость 64-битных расширений, реализованных в CPU от AMD и Intel, их аппаратное исполнение отличается в корне. Именно поэтому портированные под 64-битность приложения могут демонстрировать различное изменение производительности на процессорах с AMD64 и EM64T. Чтобы подробно проанализировать быстродействие процессоров Athlon 64 и Pentium 4 под Windows XP Professional x64 Edition в 64-битном режиме, мы собрали несколько бенчмарков, существующих в 32- и 64-битных вариантах.
Широко известным тестовым приложением, содержащим 32-битный и 64-битный код, является пакет SiSoft Sandra 2005 SP1. В зависимости от версии операционной системы эта программа использует либо 32-битное, либо 64-битное ядро. Соответственно, благодаря содержащимся в SiSoft Sandra 2005 SP1 небольшим синтетическим бенчмаркам, мы получили возможность сравнить производительность процессоров Athlon 64 и Pentium 4 в 64-битных режимах с их скоростью в 32-битном режиме.
Полученные результаты очень любопытны. В то время как процессор Pentium 4 с поддержкой EM64T выигрывает от перевода в 64-битный режим по данным практически всех подтестов, конкурирующий продукт от AMD частенько в 64-битном режиме набирает меньшее количество очков, чем при работе в 32-битной OC. Однако хотим сразу заверить читателей, что данный результат вовсе не говорит о том, что при использовании 64-битного режима на процессорах семейства Athlon 64 производительность падает. Проблема в данном случае заключается в самом бенчмарке SiSoft Sandra 2005 SP1, лучше оптимизированном под архитектуру Intel EM64T. Как показывает анализ, для формирования исполняемого кода своих бенчмарков SiSoftware использует компилятор от Intel, а, кроме того, 32-битные и 64-битные варианты тестов используют различные алгоритмы, основанные на применении неодинаковых наборов инструкций. Поэтому, результаты данного бенчмарка нельзя использовать для того, чтобы делать какие-то далеко идущие выводы.
Давайте лучше посмотрим, каких результатов можно достичь, пользуясь для тестирования иными приложениями. Одним из немногих реальных программных продуктов, существующих как в 32-битной, так и в 64-битной версии является система рендеринга PovRay 3.6. Мы воспользовались встроенным в эту систему бенчмарком для определения производительности Pentium 4 с EM64T и Athlon 64 под Windows XP Professional x64 Edition (большее значение на диаграмме соответствует лучшему результату).
В этом приложении наблюдается картина, обратная той, что мы видели в SiSoft Sandra 2005. Процессор Athlon 64 при использовании 64-битных расширений AMD64 показывает при рендеринге на 25% большую производительность, нежели при работе в 32-битном режиме. Intel Pentium 4 с EM64T же наоборот, теряет в скорости при использовании 64-битного режима почти 25%.
Следующий тест, который мы использовали для исследования 64-битных режимов процессоров от Intel и AMD, это – небольшая программка Pi-Bench, вычисляющая число как сумму ряда. На диаграмме приводится время вычисления этого числа с заранее заданной точностью.
В данном случае мы видим, что 64-битность даёт возможность увеличить скорость как процессору Athlon 64, так и Pentium 4 c EM64T. Однако прирост скорости в 64-битном режиме у Athlon 64 несколько больше и составляет 35%, в то время как приращение скорости у Pentium 4 – только 25%.
Ещё одна тестовая задача, использованная нами – это сжатие тестового файла по алгоритму zip с использованием библиотеки zlib. На графике ниже указано время, затрачиваемое на сжатие этого файла.
Вновь мы становимся свидетелями существенного роста производительности при использовании исполняемого кода, оптимизированного для 64-битных расширений AMD64 и EM64T. В данном случае прирост производительности на процессоре с технологией AMD64 составляет 55%, а прирост скорости, который даёт использование 64-битного режима на процессоре с технологией Intel EM64T равняется 40%. То есть, вновь 64-битные расширения в реализации AMD показывают себя более эффективными, нежели 64-битные расширения архитектуры x86, реализованные Intel.
Также, мы воспользовались и ещё одним вычислительным тестом, оценивающим скорость построения множества Мандельброта. Описание этого теста доступно здесь.
В данном случае мы ещё раз сталкиваемся с ситуацией, уже наблюдаемой нами при тестировании в PovRay 3.6. 64-битная версия этого бенчмарка на процессоре Pentium 4 с поддержкой EM64T работает медленнее, чем его 32-битная версия. На Athlon 64 же картина обратная: использование 64-битных расширений позволяет поднять производительность при расчётах на 29%.
Такое поведение процессора Pentium 4 с технологией EM64T вполне объяснимо. Дело в том, что CPU семейства Athlon 64 разрабатывались 64-битными изначально. То есть, работая с 32-битным кодом, Athlon 64 просто не использует часть своих исполнительных мощностей. Благодаря этому скорость исполнения инструкций в Athlon 64 примерно равна как при работе с 64-битным, так и при работе с 32-битным кодом. Однако за счёт возможности использования дополнительных регистров, а также и их большей разрядности в ряде случаев удаётся получить выигрыш в скорости.
С процессорами семейства Pentium 4 ситуация обстоит несколько по-другому. При разработке архитектуры NetBurst инженеры Intel не задумывались о возможности её усовершенствования для работы в 64-битных режимах. Поэтому, для реализации поддержки EM64T Intel пришлось несколько переработать NetBurst при разработке ядра Prescott. К слову, именно поэтому процессоры Pentium 4 на базе ядра Prescott в ряде случаев стали работать медленнее своих предшественников с ядром Northwood в 32-битном режиме. Однако, это ещё не всё. Ряд инструкций, таких как целочисленное умножение или сдвиг, из-за архитектурных особенностей NetBurst, в 64-битном режиме исполняются гораздо медленнее, чем их 32-битные аналоги. Поэтому, портирование программ, работающих с целочисленной арифметикой, под EM64T в ряде случаев может приводить к снижению скорости их выполнения, несмотря на появление дополнительных регистров общего назначение и расширение их разрядности.
Mandelbrot Benchmark и Pov-Ray 3.6 относятся именно к таким задачам: оба эти приложения активно работают с целыми числами, часто задействуя операцию умножения. Поэтому, полученный результат вполне закономерен.
К сожалению, пока нет никаких игровых приложений, способных использовать 64-битные расширения. Первой такой игрой, по-видимому, станет портированный Far Cry, однако пока что он всё ещё недоступен. Однако, к счастью, некие 64-битные 3D-приложения всё-таки существуют. Таким приложением, например, является демо BlobbyDancer от NVIDIA. Используя это 3D демо, мы также протестировали скорость работы 64-битных расширений AMD64 и EM64T.
Как показывают результаты данного теста, 3D приложения также способны получить неплохой выигрыш от использования 64-битных расширений. Причём, в данном случае, этот выигрыш примерно одинаков как для Pentium 4 с EM64T, так и для Athlon 64. Это позволяет нам надеяться на то, что реальные 64-битные игровые приложения при работе в Windows XP Professional x64 Edition также смогут показывать более высокую производительность.
Выводы
Итак, процессоры с поддержкой 64-битных расширений архитектуры x86 предлагаются сегодня обоими основными производителям CPU. И в ближайшее время число этих процессоров значительно увеличится. То есть, первый шаг на пути массового перехода к 64-битным приложениям уже сделан. Второй шаг также будет сделан в недалёком будущем, он ознаменуется выходом 64-битных пользовательских операционных систем, в числе которых основное место занимает Windows XP Professional x64 Edition. Вслед за этим на рынке начнёт активно появляться и 64-битное программное обеспечение. В результате, в скором времени мы станем свидетелями активного перехода от неминуемо устаревающей 32-битной архитектуры к 64-битной.
Пока мы ещё не столкнулись с ограничениями 32-битного режима, и объём оперативной памяти в 4 Гбайт памяти кажется достаточным для любых задач. Однако прогресс не стоит на месте, и в скором времени таким объёмом памяти будут обладать лишь системы начального уровня. Тогда то мы и получим основные дивиденды от появления 64-битных процессоров и операционных систем.
Пока же у пользователей нет явных стимулов к активному переходу на Windows XP Professional x64 Edition. Однако мы должны констатировать, что вся необходимая инфраструктура для выполнения такого перехода находится в стадии, близкой к полной готовности. Сама операционная система работает без каких бы то ни было нареканий, несмотря на её RC1 статус, а большинство необходимых драйверов доведено до нормального состояния. Осталось лишь дождаться официального анонса Windows XP Professional x64 Edition, который должен будет произойти в течение первой половины этого года.
Огромный плюс Windows XP Professional x64 Edition состоит в том, что она позволяет выполнить плавный переход от 32-разрядных приложений к 64-битным, поскольку в этой операционной системе могут выполняться как привычные 32-битные приложения, так и новые 64-битные программы. Причём, как показало наше тестирование, 32-битные программы в Windows XP Professional x64 Edition исполняются без какого-либо видимого падения скорости. Таким образом, у обладателей процессоров с поддержкой технологий AMD64 и EM64T нет никаких аргументов против установки Windows XP Professional x64 Edition, кроме, быть может, несовместимости с какими-либо специфическими программами или аппаратным обеспечением.
Что же касается качества работы процессоров от AMD и Intel с 64-битными расширениями, то пока делать какие-либо выводы явно преждевременно. Наше предварительное тестирование в небольшом количестве тестов выявило, что процессоры, поддерживающие технологию AMD64, в большинстве случаев обеспечивают больший прирост производительности при использовании 64-битного кода, чем процессоры с поддержкой Intel EM64T. Однако при этом мы убедились и в обратном: при условии должной оптимизации под EM64T, процессоры с поддержкой этой технологии способны раскрыть свой 64-битный потенциал значительно лучше конкурирующих продуктов. Именно поэтому, выносить окончательный вердикт о победителе в поединке AMD64 и EM64T пока явно преждевременно. На окончательный результат этого поединка основное влияние окажут разработчики программного обеспечения.