Au-Ja! - Intel Pentium 4 mit 3.06 GHz Review

Damit hat Intel, zumindest was die Einheit „Gigahertz“ anbelangt, erneut das Rennen gemacht und die nächste prestigeträchtige Gigahertz-Hürde überflogen. AMD dagegen muss sich mit realen 2167 MHz beim aktuellen XP2700+ begnügen – dass dieser keine schlechte Leistung zeigt, steht auf einem anderen Blatt. Doch wann kommt der XP2800+ oder gar der Hammer?!

Intel begnügt sich jedoch keineswegs damit, lediglich an der MHz-Schraube zu drehen, sondern präsentiert mit der Einführung von Hyper-Threading eine im Desktop-Bereich noch gänzlich unbekannte Technologie, die bereits vor geraumer Zeit bei den Xeon-Prozessoren, genauer gesagt den Xeons mit Prestonia-Kern, Einzug gehalten hat. Schauen wir uns daher zunächst die Infrastruktur sowie die Funktionsweise von Hyper-Threading und daraus resultierend sinnvolle Szenarien an.

Bis auf den i845G-Chipsatz unterstützen alle FSB 533-Chipsätze Hyper-Threading, also der neue i845PE, i845GE, i845GV sowie der i845E und i850E, letzt genannter bietet beispielsweise RDRAM-Support nach PC1066 Standard. Darüber hinaus muss das jeweilige Mainboard-Bios Hyper-Threading-fähig sein. Auch bei den Betriebssystemen gilt es, die entsprechende Unterstützung einzufordern, in Frage kommen hier Microsofts Windows XP Home und Professional sowie Linux ab dem Kernel 2.4.18.

Hyper-Threading soll vor allem die Effizienz des Prozessors durch bessere Auslastung steigern. Dies wird durch die Aufspaltung eines physikalischen Prozessors in zwei logische CPUs erreicht, die auch als solche im Task-Manager von Windows erkennbar sind – Windows verhält sich also wie ein Multi-Prozessor-System. Sollen beispielsweise zwei Threads abgearbeitet werden, so mussten diese bei einem konventionellen System hintereinander abgearbeitet werden. Hyper-Threading ermöglicht jedoch im Idealfall die gleichzeitige Verarbeitung beider Threads.

Im Umkehrschluss bedeutet dies, dass gerade multithreaded Applikationen von Hyper-Threading profitieren, da diese bereits für den Einsatz auf Multi-Prozessor-Systemen entsprechend optimiert sind. Werden mehrere Applikationen gleichzeitig per Multitasking ausgeführt, so treten ähnliche Effekte auf, die wir bereits auf Dual-Plattformen beobachten konnten, d.h., dass das Gesamtsystem spürbar in der Overall-Performance zulegt. Da bis dato jedoch relativ wenig multithreaded Applikationen existieren, stellt der letztgenannte Punkt eines der reizvollsten Anwendungsgebiete dar: Dem Anwender wird es nun möglich, sämtliche Aufgaben quasi gleichzeitig auszuführen. Der Virenscanner kann im Hintergrund nach Schädlingen forschen, Photoshop jagt gerade Filter über ein Bildchen, und zur gleichen Zeit kann die elektronische Post bearbeitet werden. Der User profitiert also direkt und unmittelbar vom neuen Feature und muss nicht unbedingt Multi-Prozessor-optimierte Software einsetzen. Gerade durch die Verbreitung von Hyper-Threading-Systemen wird die Optimierung hin zu multithreaded Applikationen für die Software-Industrie wesentlich interessanter – konnten doch bisher „nur“ echte Multi-Prozessor-Systeme von optimierter Software profitieren.

Naturgemäß stellt sich die Frage, wie „neu“ oder besser, wie groß der Aufwand zur Implementierung von Hyper Threading tatsächlich ist. Im Grunde genommen verfügen bereits alle Pentium 4 vom Typ „Northwood“ über die entsprechenden physikalischen Voraussetzungen. Intel spricht jedoch davon, dass Hyper-Threading nur in Verbindung mit relativ hohen Taktraten Sinn macht, leider stehen keine „niedrig“ getakteten Pentium 4 mit Hyper-Threading-Unterstützung zur Verfügung, um diese These zu überprüfen. Unmittelbar einleuchtend ist jedoch die Tatsache, dass bisher brachliegende idle-Prozesse der CPU zur Verwertung kommen. Dies kann damit begründet werden, dass die Ressourcen-Auslastung vor allem von der Charakteristik der einzusetzenden Software abhängt, Intel nennt beispielsweise cache misses, branch mispredictions, instruction level parallelism, instruction mix…

Benchmarks
Erneut setzen wir den BAPCO SYSmark2002 ein, dieser setzt auf alltägliche und allgemeine Aufgaben, die durch eine Vielzahl von unterschiedlichen, handelsüblichen Programmen repräsentiert werden. Gerade von der exzessiven Multitasking-Nutzung erhoffen wir uns Aufschlüsse darüber, ob auch singlethreaded Applikationen von Hyper-Threading profitieren.

Internet Content Creation	Office Productivity
Macromedia Dreamweaver 4	Microsoft Word 2002
Adobe Photoshop 6.0.1	Microsoft Excel 2002
Adobe Premiere 6.0	Microsoft PowerPoint 2002
Microsoft Windows Media Encoder 7.1	Microsoft Access 2002
Macromedia Flash 5	Microsoft Outlook 2002
	Dragon NaturallySpeaking Preferred v.5
	Netscape Communicator 6.0
	WinZip 8.0
	McAfee VirusScan 5.13

Ebenfalls wieder in unserem Parcours ist der MAGIX mp3 maker platinum (Patch 3.03d). Die beliebte Software konvertiert mühelos wave-Files ins mp3-Format. In Verbindung mit dem Patch 3.03d ist die Software sogar benchmarkfähig!

Um die Ergebnisse von TMPEG als Real-Life-Anwendung zu untermauern, setzen wir erstmals den MAINCONCEPT MPEG Enconder in der Version 1.3.1 ein. Wir sind der Auffassung, dass gerade diejenigen Applikationen zum Benchmarking herangezogen werden sollten, die unmittelbar vom User genutzt werden können und nicht auf eine fiktive Engine, die der Praxis nicht zum Einsatz kommt, aufsetzen.

Weitere (altbekannte) Benchmarks sind:

Sandra 2002.1.8.59
MadOnion: PCMark2002/CPU, PCMark2002/MEM, 3DMark2001SE
OpenGL Vulpine GL:1024x768x32
Codecreatures1024x768x32
Cinebench: Shading, Raytrace
Video TMPEG 2.54.36.134,120 Sek., AVI HUVYUV, 352x288 in VCD, Highest Quality

	BAPCO SYSmark2002	Internet Content Creation	Office Productivity
P4 2.53 GHz PC1066	262	344	200
P4 2.8 GHz PC1066	283	373	215
P4 3.06 GHz ohne HT	293	402	213
P4 3.06 GHz mit HT	305	418	223

Auch Multi-Tasking profitiert vom neuen Hyper-Threading des Pentium 4. Offenbar gelingt es der CPU tatsächlich wesentlich effektiver, die knappen Prozessor-Ressourcen zu verwalten. Die Folge: Die Overall-Performance des Gesamtsystems profitiert unmittelbar von den beiden logischen Prozessoren.

	MAGIX mp3 maker platinum (Patch 3.03d)
P4 2.53 GHz PC1066	31,23
P4 2.8 GHz PC1066	32,27
P4 3.06 GHz ohne HT	33,49
P4 3.06 GHz mit HT	39,57

(Nur in Verbindung mit dem Patch 3.03d ist das Programm benchmarkfähig!)

mp3-Encoding macht mit dem neuen P4 erst richtig Spaß, solche Werte erzielt man sonst nur mit Dual-Rechnern.

Sandra 2002.1.8.59	Dhrystone	Whetstone	INT/SSE	FPU/SSE	Mem/INT	Mem/FPU
P4 2.53 GHz PC1066	4677	1316/3093	10009	12209	3277	3274
P4 2.8 GHzPC1066	5529	1512/3491	11005	13578	3290	3275
P4 3.06 GHz ohne HT	5981	1665/3847	12080	14882	3365	3357
P4 3.06 GHz mit HT	7055	2478/5797	14316	22765	3371	3364

„Mein Gott“ ist man gewillt auszurufen, das darf doch nicht wahr sein! Die Werte von Sandra erreichen solch Schwindel erregende Höhenflüge, dass dem Tester der Sauerstoff-Gehalt ein wenig zu dünn wird.

MadOnion	PCMark2002/CPU	PCMark2002/MEM	3DMark2001SE
P4 2.53 GHz PC1066	6191	6448	11861
P4 2.8 GHz PC1066	6850	6494	12418
P4 3.06 GHz ohne HT	7419	6559	12723
P4 3.06 GHz mit HT	7475	6382	13831

Lediglich bei der Memory-Wertung des PCMark2002 sinken die Benchmark-Ergbnisse, in der CPU-Disziplin kann der P4 in Verbindung mit Hyper-Threading überproportional an Boden gut machen.

OpenGL & DirectX	Vulpine GL 1024x768x32	Codecreatures 1024x768x32	Cinebench Shading	Cinebench Raytrace Single CPU	Cinebench Raytrace Multi CPU
P4 2.53 GHz PC1066	82,7	28,4 fps / 9,9 Mio.	21,13	25,39	-
P4 2.8 GHz PC1066	83,2	28,9 fps / 10,1 Mio.	22,09	28,42	-
P4 3.06 GHz ohne HT	83,8	29,3 fps 10,2 Mio.	25,00	31,25	-
P4 3.06 GHz mit HT	83,9	29,5 fps/ 10,3 Mio.	25,22	31,06	34,71 MP-Factor: 1.12

Gerade Cinebench attestiert dem neuen Pentium 4 in Verbindung mit der gebotenen Multi-Prozessor-Unterstützung erhebliches Performance-Potential. Der ausgewiesene MP-Factor erscheint zunächst nicht spektakulär, bedenkt man jedoch, dass dieses Mehr an Performance bei gleicher Taktrate erzielt wird, erkennt man deutlich den Nutzen von Hyper-Threading.

Video	TMPEG ohne Hyper Threading	TMPEGmit Hyper Threading
P4 2.53 GHz PC1066	31,62 fps	-
P4 2.8 GHz PC1066	35,55 fps	-
P4 3.06 GHz PC1066Single Threaded	38,26 fps	38,86 fps
P4 3.06 GHz PC1066Multi Threaded	-	46,45 fps

Deutliches Potential zeigt TMPEG bei der Adressierung der beiden logischen Prozessoren, doch selbst wenn TMPEG als singlethreaded Applikation auftritt, profitiert der User mit leichten Performance-Gewinnen!

Video	Mainconcept 1.3.1 AVI-to-MPEGConverter ohne Hyper Threading	Mainconcept1.3.1 AVI-to-MPEG Converter mit Hyper Threading
P4 2.53 GHz PC1066	2372 Sekunden	-
P4 2.8 GHz PC1066	2148 Sekunden	-
P4 3.06 GHz PC1066	1987 Sekunden	1773 Sekunden

…wir konvertieren schneller als Echtzeit, aber mit Hyper-Threading macht die Sache noch mehr Spaß!

Fazit und Empfehlung
Eines macht unser Test überdeutlich: Hyper-Threading macht durchaus Sinn und wird in der Zukunft durch das verstärkte Aufkommen multithreaded-fähiger Applikationen sein volles Potential entfalten können. Die Angst-Szenarien, dass der User Performance-Einbrüche beim Einsatz des neuen Features erleiden muss, kann man getrost ins Reich oder Wunschdenken des Mitbewerbers verbannen. Gerade der eingesetzte Sysmark 2002 zeigt, dass bei gleichzeitiger Verwendung von mehreren singlethreaded Applikationen Hyper-Threading als richtiges und dazu kostenloses Performance-Feature verstanden werden kann, das tatsächlich die Ressourcen-Auslastung der CPU verbessern kann. Deutliches Potential zeigt Hyper-Threading in Verbindung mit Multi-Prozessor-optimierter Software. Um es deutlich zu sagen, es handelt sich einesfalls um gesondert optimierten Code für Hyper-Threading, sondern um klassische, für Multi-Prozessor-Systeme verwendete Software.

Uns hat Hyper-Threading derart begeistert, dass wir fast die rohe Power des neuen Gigahertz-Boliden vergessen hätten: Für den Mitbewerber muss es schon schlimm sein, wenn die Konkurrenz mir nichts, dir nichts an der Performance-Schraube drehen kann, so wie es Intel beliebt. Hinzu kommt, dass die CPU weiterhin hervorragend skaliert und kein Engpass in greifbarer Nähe zu sein scheint. Intel begegnet mit dem neuen Feature dem Vorwurf der ineffizienten Ausnutzung von CPU-Ressourcen mit aller Macht, eindeutiger hätte die Machtdemonstration nicht ausfallen können: Die Diskussion ist ein für allemal beendet!

Haftungsausschluss:
Wir distanzieren uns ausdrücklich von den Inhalten fremder Webseiten, die via Hyperlink von unserer Veröffentlichung aus verknüpft sind. Obwohl wir bei der Erstellung derartiger Verknüpfungen den Inhalt der fremden Webseiten auf seine Rechtskonformität hin prüfen, unterliegen sowohl die Inhalte von Internetveröffentlichungen als auch die Rechtsauffassung der Gerichte in Deutschland und Europa einer fortwährenden Veränderung und Überarbeitung. Obwohl wir viele dieser Verknüpfungen regelmäßig überprüfen, kann es dennoch zu einer Verknüpfung auf Inhalte kommen, die mit der deutschen oder europäischen Rechtssprechung in Widerspruch stehen. Bitte weisen sie uns auf eine solche Verknüpfung hin, wir werden sie dann umgehend entfernen [Kontakt]. Für den Inhalt verknüpfter Seiten sind alleine deren jeweilige Betreiber verantwortlich, wir haben keinerlei Einfluß auf diese Inhalte!

Bitte lesen sie hierzu auch unser Impressum!

Intel	Takt in GHz	FSB	VCore	TDP	Max Temp.
P4 2.5 GHz	2.50	400	1.500	ca. 59 Watt	ca. 71 C°
P4 2.6 GHz	2.60	400	1.525	62,6 Watt	72 C°
P4 2.66 GHz	2.66	533	1.525	66,1 Watt	74 C°
P4 2.80 GHz	2.80	533	1.525	68,4 Watt	75 C°
P4 3.06 GHz	3.06	533	1.550	81,8 Watt	69 C°