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Im Test: Intel Prescott mit 3.2 GHz - 1/13
01.02.2004 by doelf und holger
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Heute stellt Intel die neueste Generation des Intel Pentium 4 Prozessors vor und führt mit diesem auch die 90 nm Fertigungstechnologie ein. Wurde der Pentium 4 anfangs noch belächelt, da dieser trotz höheren Taktraten nicht die Leistung eines Pentium III erreichen konnte, zeigte sich, daß er dieses Manko schnell mit immer höhren Taktraten kompensieren konnte. Nachfolgende Abbildung veranschaulicht die Entwicklung der Pentium 4-Generation vom Willamette bis zum heute gelaunchten Prescott. Im Laufe unseres Reviews werden wir dabei detailliert auf die Änderungen und Verbesserungen vom Northwood- hin zum Prescott-Core eingehen.
Startete der Willamette-Core anfangs auf dem Sockel 423, so vollzog sich recht bald der Wechsel zum heutigen Sockel 478. Mit der Einführung des Northwood-Kerns verdoppelte Intel den L2-Cache von 256 auf 512 KB, ab dem Pentium 4 2.26 GHz hob Intel dann den Systembus von 4x100 = 400 MHz auf 4x133= 533 MHz an. Eine weitere Neuerung brachte der Pentium 4 3.06 GHz, der als erster P4-Prozessor HyperThreading beherrschte. Hatte uns HyperThreading bereits überrascht, so setzte Intel mit dem nächsten Core noch einmal eins drauf: Statt den Systembus auf 666 MHz zu steigern, erhöhte der Chip-Riese den Takt gleich auf 4x200= 800 MHz und machte zudem DDR400-Speicher salonfähig. Die letzte Überraschung erwartete uns im vierten Quartal 2003 als nicht der Prescott das Licht der Welt erblickte, sondern der Intel Pentium 4 Extreme Edition mit 2 MB Level 3-Cache in unserem Testcenter landete. Seither gab es etliche Spekulationen, die sich mit dem Prescott beschäftigten. Warum ließ Intels neuer Core so lange auf sich warten? Gab es Probleme beim 90 nm Fertigungsprozess? Verlangte die neue CPU zuviel Leistung? Würde man AMDs 64-Bit Erweiterungen einbinden? Heute finden die Spekulationen ein Ende, denn die neue CPU lag uns in den letzten Tagen zum Test vor und wurde auf Herz und Nieren geprüft. Und dabei gab es einige Überraschungen!
| P4-EE | P4-C Northwood | P4-E Prescott | |
| Sockel | 478 | 478 | 478 |
| L1-Daten | 8 kb | 8 kb | 16 kb |
| L2-Cache | 512 kb | 512 kb | 1024 kb |
| L3-Cache | 2048 kb | - | - |
| Systembus | 800 | 800 | 800 |
| Fertigung | 0.13 | 0.13 | 0.09 |
| max. VCore | 1.55 V | 1.55 V | 1.40 V |
| HyperThreading | ja | ja | ja |
| Erweiterungen | MMX, SSE, SSE2 | MMX, SSE, SSE2 | MMX, SSE, SSE2, SSE3 |
| max. Takt | 3400 MHz | 3400 MHz | 3400 MHz |
| TDP bei 3.2 GHz | 93.9 W | 82.0 W | 103 W |
Im Test: Intel Prescott mit 3.2 GHz - 2/13
01.02.2004 by doelf und holger
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Der Prescott im Detail
Auf einem Die-Size von 112 mm2 bringt Intel beim Prescott-Core nun 125 Millionen Transistoren unter. Damit spart Intel im Vergleich zum Northwood 19 mm2 Fläche ein (131 mm2), bringt jedoch gleich 70 Millionen Transistoren mehr unter - der Northwood bringt es insgesamt "nur" auf 55 Millionen. Der Hauptanteil der neuen Transistoren vergrößert den Cache des Prescott, statt 512 KB (Northwood) finden wir nun gleich 1 MB L2-Cache, und auch der L1-Data-Cache wurde von 8 auf 16 KB verdoppelt, der 12k µops Instruction-Cache blieb dahingegen unverändert.
links: Northwood; rechts: Prescott
links: Northwood; rechts: Prescott
Die neue 90 nm Fertigungstechnik macht die Erhöhung der Transistorenzahl bei gleichzeitiger Verkleinerung der Kernfläche möglich (statt 2.0 µm2 werden nun nur noch 1.15 µm2 pro SRAM-Zelle des Caches benötigt), Intel kann somit mehr Prozessoren aus gleicher Waferfläche gewinnen, vorrausgesetzt die Ausbeute ist ebenso hoch wie beim Northwood. Zudem wurde die Größe der Wafer auf 300 mm Durchmesser erhöht. Wir wissen zwar nicht, wie gut die Ausbeute beim 90 nm Prozess derzeit ist, doch die sinkenden CPU-Preise stimmen optimistisch:
Intel präsentiert heute eine ganze Reihe neuer CPUs. Abgesehen von der hier vorgestellten 3.2 GHz Variante des Prescott wird es auch einen 2.8, 3.0 und 3.4 GHz Prescott geben. Weiterhin wird der Takt des Northwood von 3.2 auf 3.4 GHz gesteigert, und auch der Pentium 4 Extreme Edition wird nun mit 3.4 GHz angeboten. Da die 3.4 GHz Version des Prescott derzeit noch nicht verfügbar ist, müssen wir vorerst mit einem Vergleich Northwood vs Prescott bei 3.2 GHz leben. Allerdings sind diese CPUs mit 278 US-Dollar auch recht preiswert und zielen auf den Massenmarkt.
Dahingegen ist der Preis des Pentium 4 Extreme Edition 3.4 GHz mit 999 US-Dollar mehr als gepfeffert. Wer natürlich im Profi-Bereich nach einer CPU für einen kleinen Server oder eine leistungsstarke Workstation sucht, kann bei der Kombination eines Intel Pentium 4 Extreme Edition 3,40 GHz mit einem i875P Mainboard wenig falsch machen. Für den privaten Anwender - auch für Enthusiasten und Hardcore-Gamer - sehen wir kaum einen Markt für diese extrem teure Edition.
Im Test: Intel Prescott mit 3.2 GHz - 3/13
01.02.2004 by doelf und holger
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Die Umstellung auf die 90 nm Technik zog etliche Änderungen im Detail nach sich. "low k CDO" und "Strained Silicon" sind hier zwei Stichworte, die wir kurz beleuchten möchten. Im CPU-Kern befinden sich oberhalb der Transistoren die diese verbindenden Kupferschichten (ihre Zahl stieg beim Prescott auf 7 an, der Northwood besitzt lediglich 6), die untereinander isoliert werden müssen. "low k CDO" ist der Isolator zwischen diesen Metallschichten, der die einzelnen Lagen besser gegeneinander abschirmt als bisherige Techniken (z.B. Low K SIOF) und dadurch geeigneter für den 90 nm Fertigungsprozess mit seiner höhren Transistorendichte ist sowie schnellere Schaltzeiten ermöglicht.
Während "low k CDO" den Elektronenfluss zwischen den Transistoren optimieren soll, beschleunigt "Strained Silicon" denselben innerhalb der Transistoren. Am 8. Juni 2001 kündigte IBM
erstmals diese Technologie an, durch die das Silizium gestreckt wird, die Atome quasi weiter auseinandergezogen werden. Grundlage des "Strained Silicon" ist es, die natürliche Tendenz der Atome auszunutzen, sich entsprechend zu anderen Atomen anzuordnen. Wenn man nun eine Schicht Silizium-Atome auf einem Substart aufträgt, dessen eigene Atome weiter auseinander liegen, dann strecken sich die Silizium-Atome entsprechend der Anordnung der Atome des Substrats. Da die Atome des Siliziums nun weiter auseinander liegen, bieten sie weniger Widerstand und ermöglichen einen beschleunigten Elektonenfluss. IBM ging 2001 von einer Beschleunigung der Elektronen um 70 Prozent aus und erhoffte sich dadurch eine Beschleunigung der Chips um 35 Prozent.
Intel geht einen etwas anderen Weg als IBM (das oben genannte Prinzip bleibt jedoch das gleiche) und erwartet "nur" schnellere Transistorschaltzeiten von 10 bis 25 Prozent, dafür setzt man beim Prescott "Strained Silicon" zum ersten Mal in der Massenfertigung ein - bei geschätzen Mehrkosten von lediglich 2 Prozent. Zu Erwähnen bleibt zudem der Umstieg von Cobalt-Silizium auf Nickel-Silizium im Gate-Cap, der für einen schnelleren Spannungsaufbau sorgen soll.
Allerdings hat sich nicht nur die Fertigungstechnik und die Cache-Größe geändert, viele Veränderungen stecken im Detail und sind Reaktionen auf die in der Praxis festgestellten Performance-Schwächen der Northwood-Generation. So wurde die NetBurst Microarchitektur des Prescott weiter enwickelt, die SSE3-Einheit im Vergleich zum SSE2-Vorgänger um 13 neue Befehle erweitert und die HyperThreading-Technologie verbessert. Weiterhin verspricht Intel "Next Level of Thermal Protection", also von einem verbesserten Schutz der CPU und des Computers vor Überhitzung.
Im Test: Intel Prescott mit 3.2 GHz - 4/13
01.02.2004 by doelf und holger
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Betrachten wir zunächst die Verbesserungen in der NetBurst Architektur:
Der "Improved Branch Predictor" ist quasi die "Wahrsageeinheit" des Prozessores. Hier versucht die CPU Vorarbeit zu leisten, indem die nächsten Arbeitsschritte vorhergesehen werden. Der User kann sich einen auszuführenden Code als Entscheidungsbaum mit vor- und zurückgerichteten Entscheidungsästen (Branches) vorstellen. Für den Fall, dass der Instruction-Decoder feststellt, dass der Brach Target Buffer (BTB) keine Vorhersage für einen Branch hat, hat Intel beim Prescott einige Optimierungen vorgenommen. Dies ist insbesondere deshalb notwendig, da Intel die Pipeline des Prescott von 20 Schritten (Northwood) auf 31 verlängert hat, die vom Branch Predictor vorab gefüllt wird. Sollte dieser einmal falsch liegen, wäre die vorrausschauende Befüllung leider nutzlos, denn in diesem Fall muß die Pipeline komplett geleert werden. Zur Optimierung wird einerseits die Vorhersage zur Laufzeit durchgeführt, wodurch ein schnellerer Neustart möglich wird, was wiederum eine bessere Performance zur Folge hat. Andererseits wurde der Dynamic Branch Predictor an sich optimiert, um die Mispredictions selbst zu verringern. Zu diesem Zweck wurde ein indirekter Predictor eingeführt, auf dessen Funktion aus Komplexitätsgründen nicht näher eingegangen werden soll. Darüber hinaus wurde der Static Predictor, der beim Pentium 4 Northwood zu entscheiden hatte, ob ein Branch zurückgerichtet ist und daher genommen wird oder, ob ein Branch vorwärts gerichtet ist und eben nicht akzeptiert wird, dahingehend optimiert, neben der Richtung und der Distanz zusätzliche Bedingungen zu betrachten.
Auf eine ähnliche Art und Weise arbeitet auch der "Improved (Hardware) Pre-Fetcher". Dieser versucht anhand der Datenströme vorrauszusagen, welche Daten als nächstes benötigt werden und lädt diese vorsorglich. Beim Prescott wurde die Fähigkeit, wann ein Daten-Prefetch sinnvoll ist und welche Daten prefetcht werden sollen, optimiert. Liegt der Prefetcher richtig, lässt sich auch hier viel Zeit einsparen.
"Shift/Rotate" wird bei der Verschlüsselung/Entschlüsselung von Daten benutzt, hier hatten vor allem die ersten Pentium 4 Prozessoren eine Leistungsschwäche gezeigt.
"Improved imul latency" bezieht sich auf die Trennung der imul Einheiten beim Prescott. Für Fliesskomma- und Integerberechnung steht nun jeweils eine eigene Einheit zur Verfügung, der Northwood musste sich noch mit einer kombinierten Einheit begnügen.
Um die Performance des Memory-Subsystems zu verbessern, wurde die Anzahl der Write-Combining Buffers, die unter anderem zum Monitoren des zu speichernden Datenstroms benötigt werden, von 6 beim Northwood auf 8 beim Prescott erhöht. Anstelle beipielsweise mehrere kleine Datenpakete zum AGP zu schicken, werden diese in den Buffern gespeichert und in einem großen Burst übertragen. Daraus resultiert eine effizientere Ausnutzung der FSB Bandbreite, schließlich ergibt sich aus einem großen Burst ein geringerer Overhead, als aus mehreren kleinen. Zusätzlich verfügt der Prescott nun über 32 (Nothwood: 24) Store-Buffer, weiterhin wurde die Zahl der bearbeitbaren "outstanding loads" von 4 auf 8 erhöht, was sich positiv auf die HyperThreading-Leistung auswirken sollte.
Im Ergebnis sollte insbesondere HyperThreading von den vergrößerten Caches, den Verbesserungen in der Netburst-Architektur und den neuen SSE3-Befehlen profitieren. Auf SSE3 werden wir in einem eigenständigen Abschnitt detailliert eingehen.
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01.02.2004 by doelf und holger
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War der Schritt von SSE auf SSE2 gewaltig, so zeigen sich bei SSE3 eher Detailverbesserungen, die auf ganz spezielle Wünsche der Programmierer eingehen. Die 13 Befehle lassen sich in 6 Gruppen zusammenfassen:
Weitere Details, die den Rahmen dieses Berichtes sprengen würden, finden sich hier:
SSE3 ist übrigens nur von der eingesetzten Software abhängig, ein Update des Betriebssystems oder der Treiber ist für die Nutzung von SSE3 nicht notwendig.
Im Test: Intel Prescott mit 3.2 GHz - 6/13
01.02.2004 by doelf und holger
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Im Gegensatz zum Pentium 4 mit Northwood-Kern nimmt der Prescott deutlich mehr Leistung auf (dazu später mehr), die erzeugte Hitze muss natürlich auch irgendwo hin, und da kann es in einem handelsüblichen Gehäuse mit mäßiger Durchlüftung schon mal recht eng werden. Es wird ein ausreichender Luftfluss, wenig oder keine Behinderungen desselben durch Bauteile sowie eine Zulufttemperatur (T_AMBIENT) des CPU-Lüfters von nicht mehr als 38°C verlangt! Im letzten Sommer, als sogar die Raumtemperaturen in solche Bereiche vorstießen, wäre der Einsatz eines Prescott-PCs in Räumen ohne Klimaanlage kritisch geworden. Intel definiert beim Prescott einen recht komplexes Wärmeprofil, wobei T_CASEMAX - die maximale Temperatur des Prozessorgehäuses - abhängig von der Leistungsaufnahme definiert wird:
T_CASEMAX = 0.29 * TDP + 43.3Setzen wir die 103 Watt des Prescott mit 3.2 oder 3.4 GHz in diese Formel ein, so erhalten wir 73.17°C, beim Prescott mit 2.8 oder 3.0 GHz fällt eine TDP von 89 Watt an, die Formel ergibt für diese Prozessoren eine T_CASEMAX von 69.11°C.
T_CASE wird in der obigen Abbildung als linear ansteigende Funktion dargestellt, T_CONTROL hingegen ist eine Konstante, die für die Ansteuerung der Lüfter benutzt werden kann. Solange die Gehäuse-Temperatur der CPU (T_CASE) unterhalb von T_CONTROL liegt, kann der Lüfter langsamer und somit leiser drehen. Wenn T_CASE jedoch T_CONTROL überschreitet, muss der CPU-Lüfter die CPU wieder herunterkühlen, um sie unter Max_Case, der maximal zulässigen Temperatur des Prozessorgehäuses, zu halten. Gelingt dies nicht, setzt das altbekannte Throtteling ein und die CPU bremst sich aus. Das Throtteling hat jedoch nichts mit der maximalen Temperatur des CPU-Gehäses zu tun, sondern mit der maximal zulässigen Kern-Temperatur. Laut Intel wird hierbei der Grenzwert PROCHOT# (ProcessorHot) für jede CPU abhängig von der jeweiligen Leistungsaufnahme/Wärmeabgabe kalibriert, der Wert kann also bei ansonsten baugleichen Prozessoren unterschiedlich sein. Je höher der Grenzwert liegt, desto besser sollte sich der Prozessor übertakten bzw. leiser betreiben lassen. Da man PROCHOT# jedoch nicht auslesen kann, bleibt dies blanke Theorie.
Im Zusammenhang mit T_CONTROL sprachen wir nicht von der "Ansteuerung des CPU-Lüfters" sondern von der "Ansteuerung der Lüfter", denn das Einsatzgebiet ist weiter gefasst. Da T_CONTROL bidirektional genutzt werden kann, wäre es z.B. auch möglich, eine Beschleunigung der Lüfter bzw. ein Throtteling der CPU zu erreichen, falls ein Temperaturfühler im Bereich eine überhitzen Stromversorgung Alarm schlägt - ein entsprechendes Mainboarddesign vorrausgesetzt!
Doch noch einmal zurück zu den Gehäusen und den CPU-Kühlern: Intel validiert PC-Gehäuse für den Prescott und es kann durchaus sinnvoll sein, den Prozessor durch einen Schlauch mit Aussenluft zu versorgen. Bei den CPU-Kühlern geht Intel davon aus, daß Modelle für einen Northwood mit gleicher Taktrate auch für die Prescott-CPUs ausreichen.
Einige Leser wird es nun sicherlich wundern, daß die TDP (Thermal-Design-Power) trotz neuer Fertigungstechnik stark angestiegen ist. Lag die TDP beim Northwood mit 3.2 GHz bei 82.0 Watt, so erreichte der Extreme Edition 3.2 GHz bei gleicher Fertigungstechnik (130 nm) bereits 93.9 Watt - was kaum verwundert, schließlich wollen 2 MB zusätzlicher L3-Cache versorgt werden. Wer nun beim Prescott in Folge der Strukturverkleinerung eine sinkende Leistungsaufnahme erwartet hatte, wird enttäuscht: Obwohl die VCore auf 1.25 bis 1.40 Volt gesenkt werden konnte, gönnen sich die 2.8 und 3.0 GHz Prescotts mit 89 Watt bereits 7 Watt mehr, als die 3.2 GHz Version des Northwood. Bei 3.2 und 3.4 GHz liegt die TDP - wie gesagt - bereits bei 103 Watt! Das Problem besteht darin, daß bei kleineren Strukturen - das Transistor-Gate ist beim 90 nm Fertigungsprozess des Prescott lediglich 50 nm weit - Leckströme eine immer größere Rolle spielen. Im Prinzip gilt folgender Zusammenhang:
kleinere Strukturen => dünnere Schichten => weniger Atomlagen => schlechtere Isolierung => mehr Leckströme => wachsende VerlustleistungIn Zukunft könnte die high-k Technologie an dieser Stelle für Abhilfe sorgen, vorerst müssen wir jedoch auf weitere Optimierungen im Fertigungsprozess hoffen. Wir persönlich fände es sehr erfreulich, wenn ein geringerer Stromverbrauch und eine niedrigere Temperaturabgabe auch im Desktop-Segment mehr Berücksichtigung finden würde. In Anbetracht steigender Strompreise und auch unter ökologischen Aspekten mag es einigen Kunden sinnvoller erscheinen, auf stromsparende Techniken wie VIAs C3 oder Intels Pentium-M zu setzen. Um im Internet zu surfen oder mit Microsoft Office zu arbeiten, ist die Leistung eines Spitzenmodells wie Intels Prescott kaum nötig, hier reichen auch "schwächere" Prozessoren voll und ganz aus.
In der Praxis testeten wir den Prescott in einem LianLi PC60 Aluminiumgehäuse mit drei 80 mm Gehäuselüftern, wobei die vorderen auf mittlerer Stufe (Lüfterregelung des Gehäuses ohne Monitoring-Option) und der hintere bei 2500 U/Min betrieben wurde. Zum Einsatz kam der aktuelle Intel boxed Kühler mit 0.44 A sowie ein Thermalright SLK900 mit Blacknoise 80 mm Lüfter:
Intel boxed Kühler
Nachdem bei Verwendung des boxed Kühlers die Temperatur zunächst auf 73°C angestiegen war, erhöte der Kühler die Lüfterdrehzahl auf 3500 U/Min, worduch die CPU-Temperatur auf 66°C abgesenkt werden konnte. Die Innentemperatur des Computergehäuses lag im IDLE-Mode der CPU (gemessen nach 30 Minuten) bei 33°C (Zone A, nahe der Speicherbausteine) bzw. 31°C (Zone B, im Bereich des Monitoring-Chips am rechten Platinenrand).
Unter CPU-Last stiegen diese Temperaturen auf 43°C (Zone A) bzw. 41°C (Zone B) an. Hieran kann man deutlich sehen, wie schnell die maximal zulässigen 38°C Zulufttemperatur des Prozessorlüfters überschritten werden können! Bei gleichem CPU-Takt lief der Northwood unter Volllast satte 10°C kühler, wodurch er thermisch wesentlich unkritischer ist als sein Nachfolger - allerdings liegt dessen T_CASEMAX mit 70°C genau 3.17°C unter der des Prescott.
Zuletzt wollen wir, bevor wir letztendlich zu den Benchmarks kommen, einen Blick auf kompatible Mainboards werfen. In Intels Mainboard-Übersicht finden sich zwar noch keine Kompatibilitätsaussagen zum Prescott, unseres Wissens nach sollten jedoch alle Platinen, die für den Extreme Edition freigegeben wurden, auch mit dem Prescott zurecht kommen.
Im Test: Intel Prescott mit 3.2 GHz - 7/13
01.02.2004 by doelf und holger
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Das Setup
| Intel-Plattform | Athlon 64-Plattform | |
| CPU | Pentium4 3.20E Pentium4 3.20 EE Pentium4 3.20C Pentium4 3.00C |
Athlon 64 3200+ |
| Mainboard | Intel D875PBZ 2.04 Intel D875PBZ 3.01 (Prescott) Asus P4C800 Deluxe (Prescott) |
MSI K8T Neo |
| Bios | P14 Beta30 (Prescott) |
102 |
| Grafikkarte | Asus Ti4600 | Asus Ti4600 |
| Speicher | 2 x Kingmax 256 MB DDR400 | 2 x Corsair 256 MB PC3500 |
| Soundkarte | Soundblaster Live5.1 | Soundblaster Live5.1 |
| Festplatte | WD800JB | WD800JB |
| Betriebssystem | Windows XP SP1 | Windows XP SP1 |
| Treiber | Intel Inf-Update 5.00.1012 Detonator 43.45 |
VIA Hyperion 4.49 Detonator 43.45 |
Intel D875PBZ
Asus P4C800 Deluxe
MSI K8T Neo
Das Intel D875PBZ ist unser Referenzboard für den Sockel 478; da diese Platine jedoch kaum nennenswerte Übertaktungsoptionen bietet (4% durch Burn-In-Mode), haben wir für diesen Zweck das Asus P4C800 Deluxe hinzugezogen. Die AMD Athlon 64 Plattform basierte auf dem MSI K8T Neo.
Die 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 HyperThreading 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 |
Die Ergebnisse des beliebten Sysmark 2003 sollte man diesmal nicht überbewerten: Dem Video-Encoding durch den Windows Media Encoder wird mit 30% des Gesamtergebnisses jedoch erhebliches Gewicht geschenkt. Gegen die Gewichtung alleine kann wenig eingewendet werden, alleine die Verwendung der betagten Version des Media Encoders in Form der Version 7.1 muss kritisiert werden, denn in dieser Version wird die SSE sowie die SSE2-Einheit der AMD CPUs nicht unterstützt.
| BAPCO SYSmark2002 | ||
| P4 3.2 EE | 360 |  |
| P4 3.2C | 349 | |
| P4 3.2E | 335 |  |
| P4 3.0C | 322 | |
| Athlon64 3.2+ | 294 |  |
| BAPCO SYSmark2002: Internet Content Creation | ||
| P4 3.2 EE | 465 | |
| P4 3.2C | 469 | |
| P4 3.2E | 439 | |
| P4 3.0C | 431 | |
| Athlon64 3.2+ | 370 | |
| BAPCO SYSmark2002: Office Productivity | ||
| P4 3.2 EE | 278 | |
| P4 3.2C | 260 | |
| P4 3.2E | 256 | |
| P4 3.0C | 241 | |
| Athlon64 3.2+ | 234 | |
Erstaunlich: Dem Prescott 3.2 GHz gelingt es bei BAPCO SYSmark2002 in keiner Teildisziplin den gleich schnell getakteten Northwood zu überflügeln. Das Ergebnis resultiert vor allem aus dem schlechteren Abschneiden beim Internet Content Creation; möglicherweise bremst die verlängerte Pipeline den Prescott bei diesen Anwendungen aus.
Im Test: Intel Prescott mit 3.2 GHz - 8/13
01.02.2004 by doelf und holger
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| Sandra Max3: Dhrystone | ||
| P4 3.2 EE | 9754 | |
| P4 3.2C | 9881 | |
| P4 3.2E | 9462 | |
| P4 3.0C | 9350 | |
| Athlon64 3.2+ | 8191 | |
| Sandra Max3: Whetstone | ||
| P4 3.2 EE | 2751 6094 |  |
| P4 3.2C | 2749 6082 | |
| P4 3.2E | 2617 5515 |  |
| P4 3.0C | 2583 5764 | |
| Athlon64 3.2+ | 3017 4183 |  |
| Sandra Max3: INT/SSE | ||
| P4 3.2 EE | 14736 | |
| P4 3.2C | 14714 | |
| P4 3.2E | 14066 | |
| P4 3.0C | 13779 | |
| Athlon64 3.2+ | 11243 | |
| Sandra Max3: FPU/SSE | ||
| P4 3.2 EE | 23370 | |
| P4 3.2C | 23307 | |
| P4 3.0C | 21913 | |
| P4 3.2E | 20822 | |
| Athlon64 3.2+ | 12355 | |
Auch Sandra schreibt dem Prescott eine schlechtere pro-MHz-Leistung zu. Verwunderlich erscheint das Ergebnis der FPU/SSE-Tests, denn hier fällt der Prescott sogar hinter einen 200 MHz langsamer getakteten P4C zurück. Allerdings darf man nicht vergessen, daß diese Version von SiSoft Sandra noch kein SSE3 unterstützt.
| Sandra Max3: Mem/INT | ||
| P4 3.2E | 4941 | |
| P4 3.2 EE | 4787 | |
| P4 3.2C | 4766 | |
| P4 3.0C | 4710 | |
| Athlon64 3.2+ | 3016 | |
| Sandra Max3: Mem/FPU | ||
| P4 3.2E | 4937 | |
| P4 3.2 EE | 4783 | |
| P4 3.2C | 4760 | |
| P4 3.0C | 4724 | |
| Athlon64 3.2+ | 3015 | |
Dahingegen scheinen die Optimierungen im Speicherinterface des Prescott gegriffen zu haben. Intel hat hier die entscheidenden Engstellen aufgespürt und beseitigt; gerade in synthetischen Benchmarks wie Sandra zeigen sich die Veränderungen in der Prozessorarchitektur im Positiven wie auch im Negativen überdeutlich.
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01.02.2004 by doelf und holger
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| PCMark2002/CPU | ||
| P4 3.2 EE | 7669 | |
| P4 3.2C | 7918 | |
| P4 3.0C | 7432 | |
| P4 3.2E | 6774 | |
| Athlon64 3.2+ | 6520 | |
| PCMark2002/MEM | ||
| P4 3.2 EE | 13577 | |
| P4 3.2E | 11230 | |
| P4 3.2C | 9129 | |
| P4 3.0C | 8979 | |
| Athlon64 3.2+ | 8365 | |
Futuremark ist sich mit SiSoft einig, während die CPU-Leistung schlechter eingestuft wird, kann der Prescott in der Speicherwertung abermals punkten.
| 3DMark2001SE | ||
| P4 3.2 EE | 15821 | |
| Athlon64 3.2+ | 15677 | |
| P4 3.2C | 14994 | |
| P4 3.0C | 14735 | |
| P4 3.2E | 14205 | |
3DMark2001SE ist ebenso CPU- wie speicherlastig, überraschend schlecht erscheint in dieser Hinsicht das Ergebnis für den Prescott - offensichtlich kommen die Optimierungen der Write-Combined-Buffers hier nicht an. Doch auch dieser Test ist rein synthetischer Natur, und die folgenden "real life"-Applikationen haben unserer Meinung nach ein höheres Gewicht.
Im Test: Intel Prescott mit 3.2 GHz - 10/13
01.02.2004 by doelf und holger
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| CodeCreatures | ||
| Athlon64 3.2+ | 32,4 fps
11,6 Mio | |
| P4 3.2 EE | 31,3 fps
11,1 Mio | |
| P4 3.2E | 31,2 fps 11,0 Mio | |
| P4 3.2C | 31,0 fps
11,0 Mio | |
| P4 3.0C | 30,7 fps
10,8 Mio | |
| Unreal Tournament 2003, 1024x768: Flyby / Botmatch | ||
| Athlon64 3.2+ | 188,62 96,81 | |
| P4 3.2 EE | 188,55 82,58 | |
| P4 3.2E | 186,47 74,89 | |
| P4 3.2C | 185,90 74,99 | |
| P4 3.0C | 184,23 71,82 | |
| Quake III Arena, Timedemo 1, 1024x786x32, Texture Detail: high | ||
| P4 3.2 EE | 342,4 | |
| P4 3.2E | 322,8 | |
| Athlon64 3.2+ | 321,4 | |
| P4 3.2C | 294,6 | |
| P4 3.0C | 291,2 | |
Bei Codecreatures, Unreal Tournament 2003 und Quake III Arena kann sich der Prescott zwischen den Extreme Edition 3.2 GHz und den Northwood mit gleicher Taktung schieben, bei Quake erobert Intel sogar die Führung im "Nicht-Enthusiasten-CPU-Markt" von AMD zurück.
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| MAGIX mp3 maker platinum (Patch 3.03d) | ||
| P4 3.2 EE | 53,50 | |
| P4 3.2E | 48,18 | |
| P4 3.2C | 47,73 | |
| P4 3.0C | 45,39 | |
| Athlon64 3.2+ | 36,96 | |
| TMPEG, single- / multi-threaded | ||
| P4 3.2E | 41,90 fps 53,19 fps | |
| P4 3.2 EE | 42,94 fps 51,90 fps | |
| P4 3.2C | 41,44 fps 50,34 fps | |
| P4 3.0C | 39,27 fps 47,76 fps | |
| Athlon64 3.2+ | 41,66 fps | |
| Mainconcept 1.3.1 AVI-to-MPEG Converter (niedriger ist besser!) | ||
| P4 3.2 EE | 1576 sec. | |
| P4 3.2E | 1619 sec. | |
| P4 3.2C | 1633 sec. | |
| P4 3.0C | 1729 sec. | |
| Athlon64 3.2+ | 1690 sec. | |
| Windows Media Encoder 9, 282 Kbps, 320*240 (niedriger ist besser!) | ||
| P4 3.2 EE | 160 sec. | |
| P4 3.2E | 161 sec. | |
| P4 3.2C | 163 sec. | |
| P4 3.0C | 174 sec. | |
| Athlon64 3.2+ | 199 sec. | |
Seine wahre Stärke zeigt der Prescott bei Encoding-Aufgaben: Hier sehen wir eine deutliche Steigerung im Vergleich zum Northwood-Core und dabei unterstützen die verwendeten Encoding-Programme nicht einmal den SSE3-Befehlssatz. Da der Prescott sowohl im single-threaded als auch im multi-threaded Betrieb zulegen kann, profitiert er nicht alleine vom optimierten HyperThreading, sondern von der neuen Architektur an sich.
Mainconcept 1.4.1 liegt bereits vor und unterstützt SSE3. Wir haben auch diese Version getestet und auch hier liegt der Prescott vorne:
| Mainconcept 1.4.1 AVI-to-MPEG Converter (niedriger ist besser!) | ||
| P4 3.2E motion compensation | 1781 sec. | |
| P4 3.2E | 1788 sec. | |
| P4 3.2C | 1801 sec. | |
| P4 3.2C motion compensation | 1801 sec. | |
Laut Mainconcept wird SSE3 vor allem im Bereich "motion compensation" genutzt. Wie man anhand der Benchmarks sieht, profitiert der Prescott mit seiner SSE3-Einheit von dieser Option, während der Northwood mit und ohne "motion compensation" auf das gleiche Ergebnis kommt.
Im Test: Intel Prescott mit 3.2 GHz - 12/13
01.02.2004 by doelf und holger
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| Specviewperf7.1: 3dsmax-02 | ||
| P4 3.2E | 11.32 | |
| Athlon64 3.2+ | 9.681 | |
| P4 3.2 EE | 9.076 | |
| P4 3.2C | 9.027 | |
| P4 3.0C | 8.862 | |
| Specviewperf7.1: drv-09 | ||
| P4 3.2 EE | 52.17 | |
| P4 3.0C | 52.21 | |
| P4 3.2E | 52.16 | |
| P4 3.2C | 52.07 | |
| Athlon64 3.2+ | 50.65 | |
| Specviewperf7.1: dx-08 | ||
| Athlon64 3.2+ | 35.04 | |
| P4 3.2E | 33.50 | |
| P4 3.2 EE | 24.60 | |
| P4 3.2C | 24.60 | |
| P4 3.0C | 24.60 | |
| Specviewperf7.1: light-06 | ||
| P4 3.2E | 13.00 | |
| Athlon64 3.2+ | 12.86 | |
| P4 3.2 EE | 12.86 | |
| P4 3.2C | 12.84 | |
| P4 3.0C | 12.82 | |
| Specviewperf7.1: proe-02 | ||
| P4 3.2 EE | 10.33 | |
| P4 3.2C | 10.28 | |
| Athlon64 3.2+ | 9.404 | |
| P4 3.2E | 9.358 | |
| P4 3.0C | 8.743 | |
| Specviewperf7.1: ugs-03 | ||
| Athlon64 3.2+ | 5.545 | |
| P4 3.2E | 5.315 | |
| P4 3.2 EE | 5.298 | |
| P4 3.2C | 5.294 | |
| P4 3.0C | 5.245 | |
Dem Benchmark Specviewperf 7.1. liegen keine synthetischen Engines zugrunde, sondern die entsprechenden Renderer (3ds max, Lightscape, DesignReview, Pro/ENGINEER, Data Explorer, und Unigraphics).
Der Prescott legt bei 3ds max und Data Explorer deutlich zu, diese beiden Disziplinen konnte zuletzt der Athlon 64 3200+ dominieren. Während 3ds max nun klar an den Prescott geht, kann Intels Neuer bei Data Explorer zumindest den Anschluss wahren. Auch bei Lightscape spielt der P4-E seine Vorteile aus und verdrägt den Athlon 64 3200+ sowie den P4 Extreme Edition auf Platz 2.
Bei DesignReview liegen Northwood und Prescott dicht beieinander, bei Pro/ENGINEER fällt der Prescott recht deutlich zurück. In Sachen Unigraphics erzielt der Prescott zwar das bester Ergebnis aller P4-Prozessoren, den Spitzenplatz des Athlon 64 3200+ kann der Prescott jedoch nicht gefährden.
Im Test: Intel Prescott mit 3.2 GHz - 13/13
01.02.2004 by doelf und holger
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Overclocking
In Anbetracht einer satten Taktsteigerung um 400 MHz fragen wir uns, warum Intel noch keine 3.4 GHz Versionen des Prescott zum Launch anbieten kann.
Erstaunlich fanden wir auch den Umstand, daß die Temperatur der CPU trotz der Takterhöhung - bei unveränderter VCore - kaum weiter anstieg.
Fazit
Intel macht mit dem Prescott und der Einführung der 90 nm Fertigungstechnologie einen wichtigen Schritt in Richtung 4 GHz. Da sich der neue Prozessorkern in vielen Punkten von seinem Vorgänger unterscheidet, erzielen wir durchaus kontrastreiche Benchmarks. Einige Ausrutscher wie z.B. die CPU-Performance bei SiSofts Sandra Max 3 oder die 3D Performance bei Futuremarks 3DMark2001SE stehen deutlichen Performancegewinnen bei Encoding-Programmen und Teilen der Specviewperf7.1 gegenüber. Gerade bei Encoding-Anwendungen scheinen SSE3 und das verbesserte HyperThreading bereits zu greifen. Betrachten wir ausschließlich die Performance, so kann sich der Prescott durchaus sehen lassen. Ob nun der Northwood oder der Prescott besser ist, läßt sich nicht sagen - wohl aber welcher Core für das jeweilige Einsatzgebiet geeigneter ist. In Zukunft, wenn mehr SSE3-taugliche Software verfügbar ist, wird sich der Prescott weitere Vorteile erarbeiten können; doch derzeit wird oftmals eher die Kompatibilität des Mainboards mit der jeweiligen CPU Ausschlag für die Kaufentscheidung geben.
Die Performance des Prescott bei 3.2 GHz ist allerdings nur die halbe Miete, denn ob dieser Core ein Erfolg wird, liegt vor allem an seiner zukünftigen Skalierbarkeit und der Leistungsaufnahme/Wärmeabgabe zukünftiger Modelle. Der Intel Pentium 4 mit 2.5 GHz hatte eine TDP von 59 Watt, der 3 GHz Pentium 4C erreichte bereits 81.9 Watt, nun startet der Prescott mit 103 Watt bei 3.2/3.4 GHz sowie 89 Watt bei 2.8/3.0 GHz. Der nächste Schritt wäre folglich 117 Watt bei 3.6/3.8 GHz - ob diese Taktraten auf dem Sockel 478 noch (sinnvoll) verwirklicht werden können, ist derzeit fraglich. Eines ist bereits jetzt schon sicher: Der Prescott ist eine Herausforderung für die Stromversorgung aktueller Mainboards sowie für die Lüftung aktueller Gehäuse.
Wir bedanken uns recht herzlich bei Intel für die Bereitstellung des Prescott 3.2 GHz sowie des Intel D875PBZ.
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www.Au-Ja.de - http://www.au-ja.de/review-prescott-print.phtml
