A verdade sobre o desempenho do Athlon x Pentium 4?

Está cada vez mais difícil responder a simples pergunta “qual processador é mais rápido?”. Falando da arquitetura, o Pentium 4 leva vantagem em alguns quesitos, como por exemplo a força em inteiros, proporcionada pela alta frequência de operação do processador, combinada com o grande número de unidades de execução. Outro ponto forte (e ao mesmo tempo fraco) é o execution trace cache, que armazena instruções pré-decodificadas, diminuindo brutalmente o tempo de latência para acesso aos dados armazenados. Porém (esta é a parte ruim) o execution trace cache armazena o equivalente a meros 8 KB de instruções (que uma vez decodificadas ocupam muito mais espaço), muito pouco frente aos 64 KB do cache de instruções do Athlon.

O Pentium 4 conta também com as instruções SSE 2, que começam a ser adotadas na grande maioria dos principais aplicativos. Porém, o coprocessador aritmético do Pentium 4 é fraco, fazendo com que ele dependa de ou um clock muito mais alto, ou de otimizações nos programas para apresentar um bom desempenho.

O Athlon por sua vez apresenta um projeto mais “conservador”. Um coprocessador aritmético poderoso, combinado com generosos 128 KB de cache L1 (64 K para dados e 64 K para instruções) e um pipeline muito mais curto, apenas 12 estágios contra os 20 estágios do Pentium 4. O Athlon também é menor e por isso mais barato de se produzir. As armas secundárias são as instruções 3D-Now!, que apesar de estarem perdendo espaço para o conjunto SSE ainda dão uma força e, a partir do Athlon Palomino, também compatibilidade com as instruções SSE 1.

Qual é mais rápido então? A resposta curta seria que o Athlon leva uma grande vantagem em aplicativos antigos, não otimizados para a arquitetura ou as instruções SSE 2 do Pentium 4. A verdade é que por ter um pipeline muito longo, o Pentium 4 perde muito tempo com operações de tomada de decisão, quase o dobro de tempo perdido pelo Athlon. Os aplicativos precisam ser otimizados para que estas instruções sejam menos frequentes e e modo que o processador seja capaz de encontrar outras operações para processar enquanto estiver parado esperando o resultado de uma operações de tomada de decisão. Claro, é preciso adicionar suporte ao SSE 2, senão a FPU do Pentium 4 fica igual um gol antigo a álcool em dia de frio… 😉

Você pode encontrar mais algumas informações sobre a arquitetura do Pentium 4 nesta análise que publiquei na época do lançamento:
http://www.guiadohardware.info/analises/pentium4/index.asp

Porém, o tempo não para e os aplicativos otimizados para o Pentium 4 já são cada vez mais frequentes. Além disso, não podemos nos esquecer que o Pentium 4 Northwood possui 512 KB de cache L2, o dobro da quantidade encontrada no Athlon Thoroughbred. Estes dois fatores ajudam a equilibrar a balança e em muitos casos fazer com que ela tenda para o lado do Pentium 4.

Mas, se você quiser uma resposta mais apurada, terá que pesquisar e tirar suas próprias conclusões pois ela simplesmente não existe. Qual é o processador mais rápido? Você mesmo terá que fazer os testes e chegar a sua própria conclusão, baseado no desempenho de cada um nos aplicativos que mais utiliza.

Suítes de benchmark estão sendo “seduzidas” a privilegiarem aplicativos que dão a vitória a um processador, testes publicados por alguns sites conceituados estão sendo patrocinados por um lado ou pelo outro e assim por diante. Pela primeria vez, as duas empresas estão competindo em pé de igualdade e a batalha está sendo feroz.

Bom, presumindo que você já tenha dado uma olhada nos testes recentes do Anandtech, Tomshardware e do Amdzone, aqui vai mais um teste para levar em consideração. Aqui temos alguns exemplos de aplicativos onde o Athlon leva vantagem (já que ele apanhou tanto nos aplicativos escolhidos para os benchs do Anand 🙂 e algumas denúncias contra o SYSmark 2002:

http://www.vanshardware.com/reviews/2002/08/020821_AthlonXP2600/020821_AthlonXP2600.htm

http://www.vanshardware.com/reviews/2002/08/020822_AthlonXP2600/020822_AthlonXP2600.htm

O Athlon ainda é mais barato, por isso acaba sempre sendo uma escolha mais segura, afinal, você não pagará 30 ou 50% a mais por um processador sem saber com certeza se ele é mais lento ou mais rápido que o concorrente. No caso do Athlon, mesmo que ele seja mais lento, no final das contas você provavelmente ainda estará pagando menos reais por cada unidade de desempenho.

Atualmente o Pentium 4 e o Athlon (considerando dois processadores de aproximadamente o mesmo desempenho) apresentam um consumo elétrico muito semelhante. Compare as especificações dos dois processadores. No caso do Athlon temos duas colunas da tabela, a do “consumo típico” e a do “consumo máximo”, atingido quando o processador está com 100% de load. Por exemplo, um Athlon XP 2600+ possui um consumo típico de 62W e um consumo máximo de 68.3W enquanto um Pentium 4 de 2.6 GHz possui um consumo típico de 62.6W e um consumo máximo não divulgado, mas que provavelmente novamente empata com o do Athlon.

Você pode ver uma tabela com as especificações elétricas de todos os processadores no:

http://users.erols.com/chare/elec.htm

Isso desfaz o mito de que os Athlons esquentam muito. Na verdade, os dois processadores “esquentam” na mesma proporção. A vantagem do Pentium 4 neste caso é que ele oferece um sistema de gerenciamento de energia mais avançado que faz com que o processador diminua sua frequência de operação ao atingir uma temperatura limite. Ou seja, usando um cooler insuficiente o Athlon trava, enquanto o Pentium 4 diminui sua frequência de operação pela metade. Nenhuma das situações é agradável, mas enfim, antes lento do que travado.

Caso mesmo operando à metade da frequência a temperatura do processador continue subindo, o sistema se encarrega de ir baixando a frequência em incrementos de 12,5% a cada 2 milessegundos, que é o intervalo de tempo entre as leituras. O frequência pode cair para 37,5%, 25% ou até mesmo 12,5% da frequência original. Caso mesmo a 12,5% da frequência o processador continua aquecendo (muito improvável…) então o sistema recorre ao último recurso, simplesmente desligar o processador. Mas, mesmo operando sem cooler, isto dificilmente acontece.

O perigo no caso do Athlon é ligar o micro com o cooler desencaixado. Sem metal algum para absorver o calor, o processador queima em menos de dois segundos. Quando você perceber a besteira ele já vai estar preto 🙂 Mas, isso não se aplica se você tiver encaixado o cooler, mas só tiver esquecido de ligar o cabo de energia. Neste caso o metal vai garantir um aquecimento mais gradual do processador, permitindo que o sistema de desligamento incluído no Athlon Palomino faça seu trabalho, desligando o processador antes que o pior aconteça.

Enfim, faça o seu dever de casa e tire suas próprias conclusões. Dê uma olhada no pricewatch.com antes de comprar para ter uma idéia da flutuação dos preços lá fora e perceber situações onde os preços do mercado local estão inflacionados, como por exemplo no caso das placas de rede Wireless que a muito tempo custam na casa dos US$ 60,00 lá fora e só agora estão começando a cair para abaixo dos R$ 400 por aqui.