その2: PentiumPro 200MHz + ASUS の Natoma マザー (つづき)

マザーボードをケースに据えたところ。CPUの大きさが目立つ

今回の報告では、DOS 用ベンチマークプログラムである 3dbench2 をいくつか の動作環境で動作させた結果について考察を行ないます。

評価対象

ベンチマークプログラム 3dbench2 を

• Window95 の DOS モード
• Windows95 の DOS 窓
• WindowsNT の DOS 窓

においてそれぞれ実行します。マシンは ZOB/V96 proto2 (PentiumPro) で、クロック 200MHz/233MHz、および VGA cache ON/OFF の設定を変更しながら測定します。

結果

以下のグラフのようになりました。

※グラフ中の “cache” というのはチップセットのもつ VGA cache 機能を意味し ます

考察

NT の DOS 窓では、DOS よりも速いという驚異的な結果が得られました。これ はビデオドライバの効果が大きいものと考えられます。
ただし VRAM Cache ONではテキスト画面がボロボロで読めませんでした。対応 するドライバが開発されるまでは OFF のままになりそうです。

3dbench2 は 16ビットアプリケーションであり、また VRAM という低速デバイ スへアクセスするため CPUのクロックアップ (200→233MHz は 1.16倍)に比べて ベンチマーク結果の速度アップは少なくなっています(1.07～1.12倍)。
VGA Cache ON の WinNT は妙に速い ( 1.19倍) ですが、3dbench2 を実行する たびに大きく値が変わっていたので、これは測定誤差だと思われます。 (値は 3 回測定したうちの真ん中の値です。)

この結果には VGA Cacheの効果がよくあらわれています。VGA Cache OFF の時 は CPU Clock を上げてもほとんどベンチマーク結果が向上しませんが、VGA Cache ON だと CPU クロックの増加分に近いくらい向上しています。おそらく、 より高速クロックの PentiumPro を使うと、VGA Cache ON ならばベンチマーク 結果ももう少し向上すると思われます。

→ 評価のつづき

その2: PentiumPro 200MHz + ASUS の Natoma マザー (つづき)

今回の報告では WinBench96 の中の CPUmark の結果について考察を行ない ます。

評価対象

ZD社 (PC magazine) のベンチマークプログラム WinBench96 の中で、CPU性能 を評価する CPUmark を以下のマシンで実行します。

• ZOB/V95 (Pentium 133MHz/Triton chipset)
• ZOB/V96proto1 (Pentium 166MHz/Triton2 chipset)
• ZOB/V96proto2 (PentiumPro 200MHz/Natoma chipset)
• ZOB/V96proto2 (PentiumPro 233MHz/Natoma chipset)

それぞれの CPUの性能を調べるのが目的です。CPUmark16 は16ビットアプリケ ーションの、CPUmark32 は32ビットアプリケーションの性能を示します。

結果

考察

PentiumPro の 16ビット性能はクロック比までも届きませんが、32ビット性能 は圧倒的に速いことがわかります。
Pentium 133MHz と PentiumPro 200MHz、および 233MHz の 16ビットベンチマ ーク結果は、クロックの比に比べて低くなっています。これは一般に言われる通 り PentiumPro が 16ビットアプリに弱いことを示しています。
しかし Pentium もあまり大きな事は言えません。Pentium 166MHz でもたいし てスピードアップしていないからです。おそらく 2次キャッシュやメモリへのア クセスが頭打ちになっているからでしょう。
一方、PentiumPro をよく見ると、200MHz と 233MHz の比はほぼクロック比と 同等です。おそらくもう少し速いクロック（266MHzとか）でも、クロックに比例 してベンチマークの結果も速くなるのことが予想されます。
これは 2次キャッシュが CPUに内蔵されていることと、バスの方式が変更され たため Pentium と同じ外部 66MHz でも転送効率が上がっているためだと思われ ます。
よって PentiumPro は CPUクロックの上昇がアプリの実行速度に直接貢献する 可能性が大きいと思われます。より高速な PentiumPro の出荷が期待されます。

→ 評価のつづき

その2: Pentium Pro 200MHz + ASUS の Natoma マザー (つづき)

今回の報告では、メモリのアクセス速度を測定するベンチマーク Pfm586 を使 って Pentium と PentiumPro のメモリアクセスの速さを調べます。

評価対象

Pfm586 ベンチマークを以下のマシンで実行します。

ZOB/V95 (Pentium/Triton)

CPU133MHz (外部66MHz)

ZOB/V96proto1 (Pentium/Triton2/EDO)

CPU133MHz (外部66MHz),
CPU166MHz (外部66MHz),
CPU150MHz (外部60MHz),
CPU180MHz (外部60MHz)

ZOB/V96proto2 (PentiumPro/Natoma/EDO)

CPU200MHz (外部66MHz),
CPU233MHz (外部66MHz)

proto1,2 についてはそれぞれクロックを変化させて測定することにより、Pentium マシンと PentiumPro マシンのメモリアクセス速度とクロックの関係を調べます。

結果

考察

ZOB/V96 proto1 と proto2 (Pentium と PentiumPro)を比べてすぐに気付くの は E-cache が物凄く速いことです。これはセカンドキャッシュが CPU パッケー ジに内蔵されていて、極めて高速のクロックで動作しているからです。しかも CPU クロックを上げるとセカンドキャッシュへのアクセスも速くなるという、驚 くべき結果が得られました。
これはセカンドキャッシュが CPUに比べてずっと遅い外部クロックで動作する Pentium ではあり得ないことです。また Pentium では、CPUクロックが高くても 外部クロックが低ければメモリアクセスは遅くなることが見てとれます。
PentiumProではメインメモリへの書き込みも 3倍程度速くなっています。これ はチップセット (Natoma) の書き込みバッファのおかげだと思われます。 (VGA Cache は関係ありません。)
一方、メインメモリからの読み込みは PentiumPro で全く改善されていません。 むしろ Pentium の方が僅かに速いという結果になっています。
この原因は今のところ定かではありませんが、 PentiumPro のバス・アーキテ クチャに起因するのか、あるいはマザーボードの設計によるものかも知れません。 しかし差は微々たるものですから、実用上は全く問題にならないでしょう。