Auf dem Intel Developer Forum im März 2005 holte Intel zum großen Dual-Core-Schlag aus. Jetzt setzt Intel einen drauf und stellt den Pentium Extreme Edition 840 zum Test zur Verfügung. Ein ungewöhnliches Verhalten für Intel, denn die Produktvorstellung lässt noch auf sich warten. Offiziell wird es Intels Dual-Core-Desktop-CPUs im Laufe des zweiten Quartals 2005 geben - einen genauen Termin nennt der Hersteller noch nicht.
Pentium Extreme Edition 840: Durch die Dual-Core- und Hyper-Threading-Technologie gibt sich Intels künftiges Topmodell als 4-Wege-CPU zu erkennen. Prozessor arbeitet mit 3,2 GHz Taktfrequenz und einem FSB800.
Mit der frühen Offerte zum Test des Pentium Extreme Edition 840 will Intel seine technologische Führerschaft bei den Dual-Core-CPUs unterstreichen. Insgeheim möchte der Hersteller wohl auch einem Überraschungs-Coup von AMD zuvorkommen. Denn die Gerüchte über ein Vorziehen der Vorstellung von AMDs Dual-Core-CPUs verdichten sich. Auch wenn es offiziell kein Dual-Core-Rennen zwischen AMD und Intel gibt, wie beide Unternehmen stets betonen.
Intels Pentium Extreme Edition 840 mit Dual-Core arbeitet mit 3,20 GHz Taktfrequenz und verfügt zusätzlich über die Hyper-Threading-Technologie. Somit präsentiert sich die Extreme Edition als 4-Wege-CPU. Unterstützung findet der Prozessor vom ebenfalls neuen 955X-Chipsatz mit Dual-Channel-DDR2-667-Speicher. Im tecCHANNEL-Testlabor muss der Pentium Extreme Edition 840 jetzt seine Leistungsfähigkeit gegenüber den etablierten Single-Core-CPUs von AMD und Intel unter Beweis stellen.
Pentium 4 3,73 GHz Extreme Edition: Intels Highend-Prozessor arbeitet mit einem FSB1066 und bietet 2 MByte L2-Cache, die 64-Bit-Erweiterung EM64T sowie die XD-Technologie zum Schutz vor Buffer Overflows.
Zusätzlich präsentieren wir Ihnen die Benchmarks von Intels "Mainstream-Dual-Core-CPU" Pentium D 840. Der Prozessor unterscheidet sich von der 840er Extreme Edition nur durch die fehlende Hyper-Threading-Technologie. Entsprechend lässt sich der Pentium D 840 einfach "generieren", indem bei der Extreme Edition im BIOS Hyper-Threading deaktiviert wird. Dieser "Kunstgriff" ist notwendig, weil Intel vom Pentium D noch keine Test-Samples zur Verfügung stellt. Auch die Modellnummer "840" des Pentium D sowie die zugehörige Taktfrequenz von 3,20 GHz bestätigt Intel noch nicht offiziell. tecCHANNEL vorliegende Hersteller-Roadmaps sichern diese Angaben allerdings ab. Details zum Pentium D und Extreme Edition
Noch im zweiten Quartal 2005 will Intel seine Dual-Core-Desktop-CPUs auf den Markt bringen. Die bisher mit Codenamen "Smithfield" bezeichneten Prozessoren wird Intel zum einen als Pentium D vorstellen. Für die Extreme Edition mit Doppelkern hat Intel den Namen "Pentium Extreme Edition 840" auserkoren.
Ohne Deckel: Bei den Smithfield-CPUs Pentium D und Extreme Edition sind zwei Cores in einem Die vereint.
Die Dual-Core-CPUs Pentium D und Pentium Extreme Edition 840 verwenden ein Single-Die-Design. Beide Cores sind auf einem Siliziumplättchen integriert. Jeder Core kann auf einen eigenen 1 MByte großen L2-Cache zurückgreifen. Die Prozessorkerne basieren auf der NetBurst-Architektur des Pentium 4. Beide Cores sind über einen gemeinsamen 800 MHz schnellen Prozessorbus verbunden. Beim Steckplatz setzt Intel weiterhin auf die LGA775-Ausführung des Pentium 4. Laut Intel arbeiten die Dual-Core-CPUs aber nicht in Mainboards mit 915/925er Chipsätzen.
Angaben zu den Taktfrequenzen des Pentium D macht Intel im Gegensatz zur 840er Extreme Edition, die mit 3,20 GHz arbeitet, noch nicht. Laut den tecCHANNEL vorliegenden Roadmaps beträgt sie zum Debüt 2,80, 3,00 und 3,20 GHz. Entsprechend werden die CPUs die Bezeichnungen Pentium D 820, 830 und 840 erhalten. Der Pentium D und der Pentium Extreme Edition unterscheiden sich nur durch Hyper-Threading. Dieses ist bei der Extreme Edition aktiviert, wodurch sich die CPU als 4-Wege-Prozessor zu erkennen gibt. Die Cache-Größen und die FSB-Taktfrequenz von 800 MHz sind identisch. Zu den weiteren Features der CPUs zählen die XD-Technologie zum Schutz vor Buffer Overflows sowie die 64-Bit-Erweiterung EM64T.
Intel fertigt die Smithfield-CPUs im 90-nm-Prozess. Auf einer Die-Fläche von 206 mm² breiten sich 230 Millionen Transistoren aus. Für den Pentium Extreme Edition 840 gibt Intel einen TDP-Wert von 130 Watt an.
Flurplan: Jeder Core des Pentium D und Extreme Edition entspricht einem Pentium-4-Die auf Prescott-Basis. (Quelle: Intel)
Benchmark-Vorbetrachtung
Bei unseren CPU-Benchmarks mussten folgende Modelle gegeneinander antreten:
Athlon 64 3500+ S939 512K L2 mit Dual-Channel-DDR400
Athlon 64 3800+ S939 512K L2 mit Dual-Channel-DDR400
Athlon 64 4000+ S939 1M L2 mit Dual-Channel-DDR400
Athlon 64 FX-55 S939 mit Dual-Channel-DDR400
Pentium D 840 3,20 GHz FSB800 mit Dual-Channel-DDR2-667
Pentium XE 840 3,20 GHz FSB800 mit Dual-Channel-DDDR2-667
Pentium 4 3,46 XE GHz FSB1066 mit Dual-Channel-DDR2-533
Pentium 4 3,73 XE GHz FSB1066 mit Dual-Channel-DDR2-533
Pentium 4 540J 3,20 GHz FSB800 mit Dual-Channel-DDR2-533
Pentium 4 560J 3,60 GHz FSB800 mit Dual-Channel-DDR2-533
Pentium 4 570J 3,80 GHz FSB800 mit Dual-Channel-DDR2-533
Pentium 4 640 3,20 GHz FSB800 mit Dual-Channel-DDR2-533
Pentium 4 650 3,40 GHz FSB800 mit Dual-Channel-DDR2-533
Pentium 4 660 3,60 GHz FSB800 mit Dual-Channel-DDR2-533
Der Pentium D 840 ist ein Pentium Extreme Edition 840 mit im BIOS deaktiviertem Hyper-Threading. Als direktes Single-Core-Pendant zu beiden Dual-Core-Versionen gilt der Pentium 4 540J. Der Prozessor arbeitet ebenfalls mit 3,20 GHz Taktfrequenz und besitzt einen 1 MByte großen L2-Cache. Beim Vergleich dieser CPUs zeigt sich der direkte Vorteil der Dual-Core-Technologie.
Branding: Der Pentium D und Pentium Extreme Edition erhalten neue Logos. (Quelle: Intel) Für eine bessere Übersichtlichkeit kennzeichnen in den Benchmark-Diagrammen blaue Balken den Pentium D 840 und die 840er Extreme Edition. Der Pentium 4 540J ist durch den lila-farbenen Balken schnell zu identifizieren. AMDs Top-CPUs Athlon 64 4000+ und FX-55 erhalten grüne Balken.
Wir haben die Benchmarks der Pentium-4-Prozessoren mit aktiviertem Hyper-Threading durchgeführt. Das Betriebssystem Windows XP Professional SP2 arbeitete mit dem Multiprozessor-Kernel und ist somit auch für die Dual-Core-CPUs geeignet. Damit werden die von den Prozessoren zur Verfügung gestellten SMP-Features ausgenutzt. Die AMD-Prozessoren verwenden Windows XP Professional SP2 mit installiertem Single-Kernel. Testplattformen
Intels Dual-Core-Prozessoren testen wir in einem Prototyp des Intel-Desktop-Boards D955XBK mit 955X-Express-Chipsatz. Als Arbeitsspeicher steht DDR2-667-SDRAM mit CL5 in einer Dual-Channel-Konfiguration zur Verfügung.
Dual-Core-Plattform: Das D955XBK von Intel für CPUs mit LGA775-Sockel verwendet den 955X-Chipsatz. Neben DDR2-667-SDRAM unterstützt es PCI Express sowie FSB800- und FSB1066-Prozessoren.
Die Pentium-4-Prozessoren nehmen in einem Intel Desktop-Board D925XECV2 mit 925XE-Chipsatz Platz. Das Mainboard unterstützt sowohl FSB800- als auch FSB1066-CPUs. Der 925XE-Chipsatz verwendet DDR2-533-SDRAM mit CL4 in einer Dual-Channel-Konfiguration.
AMDs Socket-939-Prozessoren arbeiten in einem MSI K8N Diamond mit NVIDIAs nForce4 SLI. Der Chipsatz unterstützt HyperTransport-Taktfrequenzen bis 1000 MHz sowie PCI Express. Auf dem MSI-Mainboard können die AMD64-CPUs auf DualDDR400-SDRAM CL2 zurückgreifen.
Um gleiche Testbedingungen zu gewährleisten, wurden alle Testsysteme mit einer MSI GeForce 6800 GT in der PCI-Express-x16-Variante bestückt. Der Grafikkarte mit 256 MByte GDDR3-Speicher stand der ForceWare-Treiber 67.66 sowie DirectX 9.0c zur Seite. Einheit herrschte auch beim Arbeitsspeicher mit jeweils 1 GByte und den Massenspeichern - die Serial-ATA-Festplatte Maxtor MaxLine III mit 250 GByte Kapazität. SPEC CPU2000
Wir benutzen als Analyse-Instrument die Benchmark-Suite SPEC CPU2000 unter Windows XP Professional SP2. Das Benchmark-Paket verwendet Ganzzahlen- und Fließkomma-Programme und wird mit den Sourcecodes geliefert. Es handelt sich hierbei nicht um Lowlevel-Benchmarks, sondern um Software, die realitätsnahe Aufgabenstellungen bearbeitet. Vor dem Testlauf ist Programm für Programm zu kompilieren, was durch die Wahl der entsprechenden Parameter hervorragende Möglichkeiten zum Test einzelner CPU-Funktionsgruppen eröffnet.
Im SPEC-Komitee sitzen alle Prozessorhersteller, die im Workstation- und Server-Bereich das Sagen haben - auch einige große PC-Hersteller sind dabei. Die SPEC regelt den Gebrauch ihrer Benchmarks strikt und gibt exakt vor, in welcher Form die Ergebnisse an die Organisation zu melden sind. So müssen die verwendeten Compiler und die restliche Hard- und Software spätestens ein halbes Jahr nach dem Test für jedermann zu kaufen sein.
Die von den Herstellern eingereichten Ergebnisse werden auf der offiziellen CPU2000-Result-Seite veröffentlicht. Ergebnisse: SPECint_base2000
Wir setzen die SPEC-Benchmarks praxisnah ein und kompilieren sie für das Base-Rating. Dazu verwenden wir Intel C++ 8.1 und MS Visual Studio .NET für alle Integer-Tests. Auch AMD und Intel verwenden diese Compiler für das Base-Rating, wie man an den von beiden Firmen offiziell gemeldeten Integer-Resultaten sehen kann. Für alle Prozessoren finden Sie die bei den Benchmarks verwendeten CPU2000-Config-Files im Anhang.
SPECint_base2000: Official Run: Alle Angaben in Punkten. Höhere Werte sind besser. Bedeutung der Compiler-Optionen: -fast (-QxP) = optimiert für Pentium D, Pentium XE und Pentium 4 mit SSE3. -QxW = optimiert für Pentium 4 und lauffähig auf dem Athlon 64 und dem Athlon 64 FX Der SPECint_base2000-Benchmark arbeitet single-threaded und nutzt die Vorteile von Hyper-Threading und Dual-Core nicht. Die ermittelten Werte gelten als Indiz für die Integer-Performance der Prozessoren.
SPECint_base2000: Der Pentium D 840 und Extreme Edition 840 liegen mit dem Pentium 4 540J auf einem Niveau. Dies überrascht nicht, denn alle drei CPUs basieren auf dem gleichen 3,20-GHz-Core und arbeiteten bei diesem Test single-threaded. Die Dual-Core-CPUs profitieren vom 955X mit DDR2-667 nicht, weil der Speicherdurchsatz nur im Bereich von DDR2-533 mit dem 925XE liegt.
Ergebnisse: SPECint_rate_base2000
Bei den Integer-Berechnungen von SPECint_rate_base2000 ermittelt die Benchmark-Suite den maximalen Durchsatz durch Verwendung mehrerer Tasks. Dabei arbeiten multiple Kopien des Benchmarks parallel. Typischerweise entspricht die Anzahl der Tasks/Kopien der Anzahl der - virtuellen - Prozessoren des Systems.
So läuft SPECint_rate_base2000 beim Athlon 64 mit 1 Kopie, beim Pentium 4 (Hyper-Threading) und Pentium D (Dual-Core) mit 2 Kopien sowie beim Pentium Extreme Edition 840 (Dual-Core + Hyper-Threading) mit 4 Kopien. Bei diesem Test wird der Vorteil von Hyper-Threading und Dual-Core ausgenutzt. Bei Single-Thread-Prozessoren wie dem Athlon 64 führen SPECint_rate_base2000-Tests mit 1 und 2 Kopien zum gleichen Ergebnis - der maximale Durchsatz bleibt unverändert.
Ergebnisse: SPECfp_base2000: Alle Angaben in Punkten. Höhere Werte sind besser. Bedeutung der Compiler-Optionen: -fast (-QxP) = optimiert für Pentium D, Pentium XE und Pentium 4 mit SSE3. -QxW = optimiert für Pentium 4 und lauffähig auf dem Athlon 64 und dem Athlon 64 FX SPECint_rate_base2000: Die Dual-Core-CPUs Pentium D 840 sowie die zusätzlich mit Hyper-Threading agierende 840er Extreme Edition ziehen dem Rest des Feldes auf und davon. Gegenüber dem Single-Core-Pendant Pentium 4 540J arbeitet der Pentium D 840 um 70 Prozent und die Extreme Edition um 75 Prozent schneller. Selbst die 3,73-GHz-Extreme-Edition kann hier nicht annähernd folgen.
Ergebnisse: SPECfp_base2000
Wir setzen die SPEC-Benchmarks praxisnah ein und kompilieren sie für das Base-Rating. Dazu verwenden wir Intel C++ 8.1 und MS Visual Studio sowie Intel Fortran 8.1 für alle Fließkomma-Tests. Auch AMD und Intel benutzen diese Compiler für das Base-Rating bei den Fließkomma-Benchmarks, wie man an den von beiden Firmen offiziell gemeldeten FP-Resultaten sehen kann. Für alle Prozessoren finden Sie die bei den Benchmarks verwendeten CPU2000-Config-Files im Anhang.
Der SPECfp_base2000-Benchmark arbeitet single-threaded und nutzt die Vorteile von Hyper-Threading und Dual-Core nicht. Die ermittelten Werte gelten als Indiz für die Floating-Point-Performance der Prozessoren.
Ergebnisse: SPECfp_rate_base2000:
Bei den Floating-Point-Berechnungen von SPECfp_rate_base2000 ermittelt die Benchmark Suite den maximalen Durchsatz durch Verwendung mehrerer Tasks. Dabei arbeiten multiple Kopien des Benchmarks parallel. Typischerweise entspricht die Anzahl der Tasks/Kopien der Anzahl der - virtuellen - Prozessoren des Systems.
So läuft SPECfp_rate_base2000 beim Athlon 64 mit 1 Kopie, beim Pentium 4 (Hyper-Threading) und Pentium D (Dual-Core) mit 2 Kopien sowie beim Pentium Extreme Edition 840 (Dual-Core + Hyper-Threading) mit 4 Kopien. Bei diesem Test wird der Vorteil von Hyper-Threading und Dual-Core ausgenutzt. Bei Single-Thread-Prozessoren wie dem Athlon 64 führen SPECfp_rate_base2000-Tests mit 1 und 2 Kopien zum gleichen Ergebnis - der maximale Durchsatz bleibt unverändert. 32-Bit-Transfer
Die Cache- und Speicher-Performance der Prozessoren überprüfen wir mit unserem Programm tecMem aus der tecCHANNEL Benchmark Suite Pro. tecMem misst die effektiv genutzte Speicherbandbreite zwischen der Load/Store-Unit der CPU und den unterschiedlichen Ebenen der Speicherhierarchie (L1-, L2-Cache und RAM). Die Ergebnisse erlauben eine getrennte Analyse von Load-, Store- und Move-Operationen.
Pentium Extreme Edition 840 (3,20 GHz) LGA775 DualDDR2-667 CL5: Der maximale Store-Wert von 6100 MByte/s und Move-Durchsatz von 4107 MByte/s im Cache sind gegenüber dem Pentium 4 540J zu niedrig. Auch die Transferrate von 2734 MByte/s des DDR2-667-Speichers überzeugt noch nicht. Hier sind beim 955X-Prototypen-Mainboard noch einige BIOS-Optimierungen notwendig. Außerdem ist der DDR2-667-Speicher durch seine höhere Latenzzeit im Nachteil.
Pentium 4 540J (3,20 GHz) LGA775 DualDDR2-533 CL4: Der Cache erreicht eine maximale Transferleistung von 10.842 MByte/s (Store). Die Bandbreite des DDR2-533-Speichers liegt mit 2837 MByte/s ebenfalls über der des theoretisch schnelleren DDR2-667-Speichers. Intels 925XE-Mainboard profitiert von seinem ausgereiften und optimierten BIOS.
Pentium 4 3,73 GHz Extreme Edition LGA775 DualDDR2-533 CL4: Die Cache-Transferrate erreicht durch die hohe Taktfrequenz 12.650 MByte/s. Der Speichertransfer ist mit 3247 MByte/s ebenfalls schneller als beim Pentium 4 540J - der schnellere FSB1066 und die höhere Taktfrequenz minimieren Latenzzeiten.
64-Bit-Transfer
Hier testen wir mit tecMem die Performance mit den 64-Bit-Load und -Store-Kommandos aus dem MMX-Befehlssatz. Die Transferrate ist hier schon deutlich höher als bei den 32-Bit-Kommandos, da die CPU mit jedem Befehl mehr Daten transferieren kann.
Pentium Extreme Edition 840 (3,20 GHz) LGA775 DualDDR2-667 CL5: Bei 64-Bit-Kommandos liegen die Cache-Werte exakt auf dem Niveau des Pentium 4 540J mit ebenfalls 3,20 GHz Taktfrequenz. Dem Arbeitsspeicher entlockt die FSB800-CPU 5194 MByte/s.
Pentium 4 540J (3,20 GHz) LGA775 DualDDR2-533 CL4: Der LGA775-Prozessor besitzt im L1-Cache eine maximale Transferleistung von 24.004 MByte/s. Der DualDDR2-533-Speicher ist bei 64-Bit-Kommandos mit einer Bandbreite von 5280 MByte/s (Load) wieder etwas schneller als beim Pentium Extreme Edition 840.
Pentium 4 3,73 GHz Extreme Edition LGA775 DualDDR2-533 CL4: Der Cache-Transfer ordnet sich mit 28.004 MByte/s der Taktfrequenz entsprechend deutlich über den 3,20-GHz-Modellen ein. Der Speichertransfer liegt mit 6010 MByte/s ebenfalls über diesen CPUs. Hier profitiert die 3,73-GHz-Extreme-Edition vom schnelleren FSB1066.
128-Bit-Transfer
Mit den 128-Bit-SSE-Befehlen lässt sich die maximale Cache- und Speicher-Performance ermitteln, die eine CPU erreichen kann.
Pentium Extreme Edition 840 (3,20 GHz) LGA775 DualDDR2-533 CL5: Im L1-Cache sind jetzt 47.355 MByte/s möglich. Der Arbeitsspeicher ermöglicht eine Transferrate von 5502 MByte/s. Diese liegt 14 Prozent unterhalb von der des DDR2-533-Speichers beim Pentium 4 3,73 GHz Extreme Edition mit FSB1066.
Pentium 4 540J (3,20 GHz) LGA775 DualDDR2-533 CL4: Im L1-Cache sind es maximal 47.371 MByte/s - dies entspricht wieder dem Niveau der 840er Extreme Edition. Der DDR2-533-Speicher erlaubt eine maximale Transferrate von 5584 MByte/s. Damit ist der 533er Speicher des 925XE-Chipsatzes auch bei 128-Bit-Transfers schneller als der DDR2-667-Speicher des 955X-Mainboards.
Pentium 4 3,73 GHz Extreme Edition LGA775 DualDDR2-533 CL4: Die maximale Cache-Transferleistungen beträgt 55.259 MByte/s. Der Speicher erreicht bei den 128-Bit-Zugriffen mit 6564 MByte/s einen sehr hohen Wert - mit ein Verdienst des FSB1066.
SYSmark2004
Mit dem Benchmark-Paket SYSmark2004 bietet BAPCo den Nachfolger von SYSmark2002 an. Die Suite verwendet 17 aktualisierte Anwendungen und merzt Kritikpunkte des Vorgängers aus. So öffnet SYSmark2004 nicht nur mehrere Programme gleichzeitig, sondern lässt die Applikationen auch im Hintergrund arbeiten. Somit profitieren Dual-Core-CPUs von dem zweiten Prozessorkern. Auch der Vorteil von Intels Hyper-Threading-Technologie sollte beim SYSmark2004 zum Tragen kommen.
Beim SYSmark2004 legt BAPCo auch offen, wie die Ergebnisse der einzelnen Applikationen prozentual in das Gesamtergebnis einfließen. Neben einem Gesamtwert für die Systemleistung bietet SYSmark2004 detaillierte Ergebnisse in den Kategorien Office Productivity und Internet Content Creation an. SYSmark2004: Internet Content Creation
Im Workload Internet Content Creation von SYSmark2004 sind Prozessoren mit schnellen FPUs im Vorteil. Die Anwendungen im diesem Testblock unterstützen zudem im hohen Maße SSE2 und Multiprocessing. Zu den Applikationen des Workloads Internet Content Creation zählen Macromedia Dreamweaver und Flash MX, Discreet 3ds max 5.1, Adobe AfterEffects 5.5, Photoshop 7.0.1 und Premiere 6.5, Microsofts Windows Media Encoder 9, WinZip 8.1 sowie McAfee VirusScan 7.0.
Internet Content Creation: Obwohl bei diesem Szenario die Performance gut mit der Taktfrequenz skaliert, setzen sich die 3,20-GHz-Dual-Core-CPUs eindrucksvoll an die Spitze. Vor allem SMP-fähige Anwendungen wie 3ds max und Photoshop erfahren durch die Dual-Core-Technologie eine erhebliche Beschleunigung.
SYSmark2004 ermittelt neben dem Workload-Gesamtwert zusätzlich die Performance in den Subkategorien 2D Creation, 3D Creation und Web Publication. Hier fast SYSmark2004 wieder jeweils verschiedene Szenarien zusammen.
Im Szenario 2D Creation wird mit Premiere 6.5 ein Video aus verschiedenen unkomprimierten Sequenzen zusammengeschnitten und exportiert. Parallel importiert Photoshop ein gerendertes Bild und modifiziert es. Nach dem Exportieren des Videos fügt After Effects spezielle Effekte hinzu.
2D Creation: Gegenüber dem Pentium 4 540J mit ebenfalls 3,20 GHz Taktfrequenz arbeitet der Pentium Extreme Edition 840 um 31 Prozent schneller. Größere Caches nutzen in diesem Workload dagegen wenig, wie die Vergleiche der 3,6-GHz-Modelle Pentium 4 560J und 660 sowie des Athlon 64 3800+ und 4000+ zeigen.
In der Kategorie 3D Creation rendert SYSmark2004 mit 3ds max 5.1 Script-gesteuert ein 3D-Modell und erzeugt daraus ein Bitmap. Gleichzeitig werden mit Dreamweaver Webseiten aufbereitet. Abschließend erfolgt das Rendern einer 3D-Animation.
3D Creation: Intels Dual-Core-Technologie macht den Taktfrequenznachteil der 840er CPUs wieder mehr als wett. Der Pentium Extreme Edition 840 arbeitet durch Hyper-Threading nochmals fünf Prozent schneller als der Pentium D 840.
Bei der Web Publication entpackt das SYSmark2004-Script ein Archiv mit WinZip. Parallel öffnet, modifiziert und exportiert Flash MX eine 3D-Vektor-Grafik. Das Video aus der 2D Creation wird mit dem Windows Media Encoder 9 komprimiert. Mit Dreamweaver bearbeitet das Script Webseiten, VirusScan überprüft das System auf Viren.
Web Publication: In diesem Workload wird paralleles Arbeiten zelebriert. Entsprechend beschleunigt der Pentium Extreme Edition 840 gegenüber einem Pentium 4 540J um 35 Prozent. Trotz fehlendem Hyper-Threading ist der Pentium D 840 immerhin noch 29 Prozent schneller als der Pentium 4 540J mit Hyper-Threading.
SYSmark2004: Office Productivity
Der Workload Office Productivity in SYSmark2004 verwendet insgesamt 10 verschiedene Applikationen. Hierzu zählen Microsofts Word, Excel, PowerPoint, Access und Outlook in der Version 2002, McAfee VirusScan 7.0, ScanSoft Dragon Naturally Speaking 6, WinZip 8.1, Adobe Acrobat 5.0.5 sowie der Internet Explorer 6.0.
Office Productivity: Überraschend können Intels Dual-Core-CPUs hier insgesamt keinen Nutzen aus dem zweiten Kern ziehen.
Neben einem Gesamtwert für die Office-Performance erstellt SYSmark2004 zusätzlich die Kategorien Communications, Document Creation und Data Analysis. Hier fast SYSmark2004 jeweils verschiedene Szenarien zusammen.
Im Szenario Communications erhält der Anwender eine E-Mail in Outlook 2002 mit einem mehrere Dokumente enthaltender zip-Datei als Anhang. Während des Lesens der E-Mail und aktualisieren des Kalenders scannt VirusScan 7.0 das System. Mit dem Internet Explorer werden dann verschiedene Webseiten und Dokumente begutachtet.
Communications: In diesem Szenario sollten die Dual-Core-CPUs eigentlich im Vorteil sein. Doch selbst nach wiederholten Durchläufen verbesserten sich die 840er Modelle nicht. Hier scheint sich das Prototypensystem irgendwie zu verhaspeln. Denn bei unseren Workstation-Tests arbeiten hier beispielsweise zwei Xeon 3,20 GHz fünf Prozent schneller als einer alleine.
Die Kategorie Document Creation befasst sich mit dem Editieren eines Dokuments in Word 2002. Mit NaturallySpeaking wird eine Audio-Datei in ein Dokument übersetzt und anschließend in ein Format für den Acrobat Reader konvertiert. Weiterhin erstellt das SYSmark2004-Script eine PowerPoint-Präsentation.
Document Creation: Der Pentium D 840 arbeitet acht Prozent schneller als der Pentium 4 540J mit ebenfalls 3,20 GHz Taktfrequenz. Die 840er Extreme Edition zieht aus dem zusätzlichen Hyper-Threading keinen Vorteil und bremst sogar etwas.
Mit Datenbankabfragen in Access beginnt das Szenario Data Analysis. Im weiteren Verlauf komprimiert Winzip 8.1 eine Vielzahl von Dokumenten. Die Ergebnisse der Datenbank-Abfragen portiert SYSmark2004 in Excel und erstellt darin Grafiken.
Data Analysis: Intels 3,20-GHz-Modelle arbeiten mit annähernd identischer Performance. Features wie Dual-Core oder ein größerer Cache bringen hier nichts, entscheidend ist die Taktfrequenz.
Lightwave 3D 8.2
Das 3D-Programm Lightwave 3D in der Version 8.2 von NewTek ist für den Pentium 4 optimiert. Laut NewTek betrifft das speziell den SSE2-Befehlssatz. Von der SSE2-Optimierung in Lightwave 3D sollten auch die Athlon-64-CPUs profitieren. Beim Rendern von Szenen erlaubt Lightwave zusätzlich das Einstellen der Thread-Anzahl. Davon profitieren Prozessoren mit Hyper-Threading und besonders Dual-Core-Modelle.
Raytracing mit einem Thread: Der Pentium D 840 und Extreme Edition 840 gewinnen durch ihren zweiten Core nichts - den Raytracing-Vorgang führt das Programm in einem Thread durch. Deshalb liegen die CPUs auf dem Niveau des Pentium 4 540J. Die Grafikkartenleistung spielt in diesem Test keine Rolle, die Speicher-Performance eine verschwindende.
Raytracing mit acht Threads: Die Dual-Core-CPUs ziehen jetzt den Single-Core-Modellen extrem davon. Intels Pentium Extreme Edition 840 ist 91 Prozent schneller als der Pentium 4 540J mit ebenfalls 3,20 GHz Taktfrequenz. Durch das zusätzliche Hyper-Threading bietet die Extreme Edition hier 12 Prozent mehr Performance als der Pentium D 840.
CINEBENCH 2003
Mit dem CINEBENCH 2003 stellt Maxon eine neue Version des bekannten Benchmark-Tools bereit. CINEBENCH 2003 basiert auf Cinema 4D Release 8 und führt wieder Shading- und Raytracing-Tests durch. Die aktuelle Version unterstützt nun SSE2 sowie Intels Hyper-Threading-Technologie. Intel selbst unterstützte Maxon bei der Optimierung von Cinema 4D.
Kernig: Höhere Speicher- und FSB-Bandbreiten nutzen hier wenig - der Test läuft überwiegend in den ersten beiden Cache-Stufen ab. Intels Pentium Extreme Edition 840 arbeitet 54 Prozent schneller als die 3,80-GHz-CPU Pentium 4 570J. Gegenüber dem Pentium 4 540J mit ebenfalls 3,20 GHz enteilt die 840er Extreme Edition sogar um 82 Prozent. Auch der Pentium D 840 lässt der gesamten Single-Core-Konkurrenz keine Chance.
Der Raytracing-Test von CINEBENCH 2003 überprüft die Render-Leistung des Prozessors. Eine Szene "Daylight" wird mit Hilfe des Cinema-4D-Raytracers berechnet. Sie enthält 35 Lichtquellen, wovon 16 mit Shadowmaps behaftet sind und so genannte weiche Schatten werfen. Bei dem FPU-lastigen Test spielt die Leistungsfähigkeit der Grafikkarte eine untergeordnete Rolle.
Der Leistungstest OpenGL-HW von CINEBENCH 2003 führt zwei Animationen mit Hilfe der OpenGL-Beschleunigung der Grafikkarte aus. Die Animation "Pump Action" besteht aus 37.000 Polygonen in 1046 Objekten, in der zweiten Szene "Citygen" sind zwei Objekte mit insgesamt 70.000 Polygonen enthalten.
Zulieferer: Cinema 4D und somit der Prozessor übermittelt der Grafikkarte lediglich die Position der Lichtquellen sowie die Geometrie. Die Cache-Größe der Prozessoren sowie die Speicher-Performance sind schon wichtiger. Dual-Core und Hyper-Threading erwirken keinen Vorteil. Die 840er CPUs sind deshalb nur so schnell wie der Pentium 4 540J.
Beim Leistungstest OpenGL-SW übernimmt Cinema 4D zusätzlich die Berechnung der Beleuchtung.
Lichtschalter: Jetzt muss der Prozessor zusätzliche Rechenarbeit übernehmen. Intels 3,20-GHz-Prozessoren bieten annähernd die gleiche Performance. Der grafikintensive Test zieht aus Intels Dual-Core-Technologie keinen Nutzen. SPECapc: 3ds max 6
Discreet/Autodesk bietet die 3D-Modelling-, Animations- und Rendering-Software 3ds max aktuell als Version 6 an. Seit Juni 2004 gibt es von SPEC mit SPECapc for 3ds max 6 ein Tool zum Ermitteln der Leistungsfähigkeit dieser Software auf verschiedenen Hardware-Plattformen. SPECapc for 3dsmax 6 ermittelt die Performance anhand typischer und praxisrelevanter Workloads. Hierzu zählen Funktionen wie wireframe modeling, shading, texturing, lighting, blending, inverse kinematics, object creation, scene creation, particle tracing, animation und rendering.
Bei den Render-Vorgängen nutzt 3ds max 6 Multi-Processing voll aus. Intels Dual-Core- und Hyper-Threading-Technologie wirken somit beschleunigend.
Render-Performance: Der Pentium D 840 und Extreme Edition 840 deklassieren wieder die Single-Core-Prozessoren. Durch das zusätzliche Hyper-Threading kann die 840er Extreme Edition dem Pentium D 840 nochmals um 19 Prozent davonziehen. Nero Recode
Nero Recode 2 von Ahead dient zum Kopieren und Archivieren von nicht kopiergeschützten DVD-Videos auf eine DVD+R/RW, DVD-R/RW oder DVD-RAM. Ist die Quell-DVD größer als 4,7 GByte, kann Nero Recode 2 den Inhalt der Quell-DVD durch Rekomplilierung so komprimieren, dass er auf eine leere DVD passt.
Um die Performance der Prozessoren mit der Recodierungs-Software zu überprüfen, komprimieren wir den auf der Festplatte vorliegenden 4 GByte großen DVD-Film Nikita auf 3 GByte. Dabei arbeitet das Programm mit dem "Nero recode 2 Default Profile" und der Priotität "Hoch". Nero Recode 2 ist multi-threaded programmiert und nutzt dadurch Intels Dual-Core- und Hyper-Threading-Technologie.
Wandlungskünstler: Beim Rekompilieren sind Intels Dual-Core-Prozessoren zirka 80 Prozent schneller als der Pentium 4 540J mit ebenfalls 3,20 GHz Taktfrequenz. Dem schnellsten Single-Core-Prozessor Pentium 4 570J mit 3,80 GHz enteilt der Pentium D 840 mit 47 Prozent höherer Performance - die 840er Extreme Edition mit 50 Prozent.
SPECviewperf 8.0.1
Die Leistungsfähigkeit von OpenGL-Anwendungen verifizieren wir mit dem SPECviewperf 8.0.1 der SPECopc. Schließlich sehen sowohl Intel als auch AMD ihre Highend-Sprösslinge gerne im professionellen Workstation-Markt. Das CAD-Paket beinhaltet sechs verschiedene Tests. Besonders die Anwendung Lightscape Viewset (light-07) nutzt die OpenGL-Beschleunigung der Grafikkarte voll aus. Das Lightscape Visualization System von Discreet Logic kombiniert proprietäre Radiosity-Algorithmen mit einem physikalisch basierenden Beleuchtungssystem.
Höhere Werte sind besser.Alle Einzelergebnisse des SPECviewperf 8.0.1 finden Sie in der Tabelle: 3DMark03
Die Direct3D-Performance ermitteln wir unter anderem mit 3DMark03 von Futuremark. Durch die umfangreichen 3D-Tests bietet der Benchmark einen guten Anhaltspunkt für die Leistungsfähigkeit der Prozessoren bei anspruchsvollen 3D-Anwendungen.
Die 3D-Tests von 3DMark03 setzen sich aus vier Szenen zusammen: "Wings of Fury" setzt auf DirectX 7 und repräsentiert Lowend-Grafikanwendungen. Die beiden Tests "Alpha Squadron" und "Troll's Lair" nutzen DirectX-8-Features und sind auf Mainstream-Grafikkarten zugeschnitten. Der Test "Nature II" setzt DirectX 9 voraus und soll Highend-Grafikkarten ausreizen. Der AGP- und der Speicherbus werden beim 3DMark03 durch große Mengen an Texturen stark belastet. Den Vorteil von Multiprocessing nutzt der Direct3D-Benchmark dabei nicht aus.
Gesamtwertung: Alle Prozessoren liegen sehr nahe zusammen. Größere Caches bewirken nur geringe Performance-Steigerungen ebenso wie höhere Taktfrequenzen. Die Dual-Core-Technologie nutzt bei der single-threaded 3D-Anwendung nichts. Wie bei grafisch anspruchsvollen OpenGL-Anwendungen unterstützen die Athlon-64-CPUs auch bei Direct3D die GeForce 6800GT am besten.
Wings of Fury: Bei diesem DirectX-7-Testblock wird die Grafikkarte noch nicht ausgereizt. Intels Pentium 4 660 und die P4-Extreme-Editions mischen sich zwischen AMDs Athlon-64-Modelle. Die L2-Cache-Verdopplung bewirkt beim Pentium 4 660 eine Leistungssteigerung von knapp sechs Prozent - im Vergleich zum 560J mit ebenfalls 3,60 GHz Taktfrequenz. Die 840er Modelle sowie der Pentium 4 540J mit je 3,20 GHz Taktfrequenz und 1 MByte L2-Cache (pro Core) arbeiten ähnlich schnell.
Nature II: Der aufwendige DirectX-9-Test fordert die Grafikkarte und den Prozessor voll. Die Pentium-4-Flotte muss die Athlon-64-CPUs wieder komplett vorbeilassen. Allerdings sind die Unterschiede in den Frame-Raten kaum erwähnenswert. 3DMark05
Mit dem 3DMark05 präsentiert Futuremark den Nachfolger der 3DMark03-Benchmark-Suite. Die neue Version benötigt DirectX-9.0-kompatible Grafikkarten mit Support von Pixel Shader 2.0 oder höher.
Beim 3DMark05 setzen sich die Spieletests aus drei Szenen zusammen: "Return to Proxycon" spielt in einem Hangar und in Korridoren. Dabei erzeugen bis zu acht Lichtquellen dynamische Schatten in einer Auflösung von 2048 x 2048. Im Test "Firefly Forest" gibt es in einem Wald bewegte dichte Vegetation am Boden sowie viele Bäume. Die Szene ist geprägt von dynamischen Licht- und Schatteneffekten. Im finalen "Canyon Flight" zeigt ein weitläufiges Außenszenario sehr detaillierte Wassereffekte und Reflexionen. Zusätzliche Nebeleffekte sorgen für realistische räumliche Darstellungen.
Wie der Vorgänger nutzt der Direct3D-Benchmark bei den Spieletests den Vorteil von Multiprocessing wieder nicht aus.
Gesamtwertung: Im Vergleich zum 3DMark03 gibt es innerhalb der Athlon-64- und Pentium-4-Familie noch geringere Unterschiede. Höhere Taktfrequenzen oder größere Cache bewirken kaum Besserung.
Return to Proxycon: Die AMD64-Prozessoren liegen wieder geschlossen in Führung. Schnellere CPUs ermöglichen bei der grafisch sehr aufwendigen Szene nur minimal höhere Frame-Raten.
Firefly Forest: Bei der Vielzahl bewegter Elemente arbeitet die Grafikkarte voll "auf Anschlag". Innerhalb einer Prozessorfamilie minimieren sich die Unterschiede weiter.
Canyon Flight: AMDs Athlon-64-CPUs spiegeln sich in den realistischen Wassereffekten am besten. Sie arbeiten zirka fünf Prozent schneller als die Intel-CPUs. Der Test zeigt auch wieder deutlich, dass Taktfrequenzsteigerungen bei komplexen Direct3D-Szenen nur noch minimale Auswirken haben. Entscheidend ist die Leistungsfähigkeit der Grafikkarte.Fazit
Bei klassischen single-threaded Applikationen wie 3D-Anwendungen nutzt Dual-Core nichts, ebenso wenig wie bisher Hyper-Threading. Die single-threaded Integer- und Floating-Point-Performance (SPEC CPU2000) des Pentium D 840 und der Extreme Edition 840 liegen auf dem Niveau des Pentium 4 540J - die CPUs nutzen den "gleichen" Core mit 3,20 GHz Taktfrequenz.
Soweit also eine Enttäuschung? Nein, im Gegenteil: Denn single-threaded Programme und Single-Task-Szenarien werden zunehmend weniger. Immer mehr Anwendungen sind multi-threaded programmiert, und viele Tasks laufen parallel. Und hier zeigen Intels Dual-Core-CPUs extreme Vorteile. Bei "Musterapplikationen" wie Rendering oder Enkodieren/Dekodieren arbeitet der Pentium Extreme Edition 840 um 80 bis 90 Prozent schneller als der Pentium 4 540J. Der Pentium D 840 - er beherrscht kein Hyper-Threading - enteilt dem 540er Pentium 4 noch um durchschnittlich 70 Prozent. Selbst Intels bisherige Top-CPU Pentium 4 3,73 GHz Extreme Edition hat gegen die Dual-Core-Prozessoren hier keine Chance. Die 840er Extreme Edition ist 50 bis 60 Prozent flinker unterwegs.
Doch Rendern, Audio- und Video-Enkodieren/Dekodieren sind nur einige Beispiele für den Vorteil von Dual-Core-CPUs. Im Hintergrund scannende Virenscanner, Pack-Programme und aktive Firewalls haben auf die Performance der Hauptapplikation kaum mehr einen Einfluss - die Belastung der Festplatte mal außen vor. Dies gilt natürlich nur, wenn die Hintergrundanwendung "single-threaded" ist und sich mit einem Core zufrieden gibt. Arbeitet diese - wie beispielsweise Dekodieranwendungen - multi-threaded, so klinkt sich das Programm auch beim zweiten Core ein, der bereits mit der primären Anwendung beschäftigt ist. Dann sinkt wie bei einem Pentium 4 die Performance der aktiven Applikation. Aber: Das Dekodieren im Hintergrund erfolgt fast doppelt so schnell wie bei einem Pentium 4.
Wer aber weiterhin überwiegend mit single-threaded Anwendungen arbeitet und kaum Hintergrund-Tasks am Laufen hat, für den bleiben die Single-Core-CPUs Athlon 64 und Pentium 4 die erste Wahl. Und wem nur die 3,20 GHz des Pentium Extreme Edition 840 zu wenig sind, der kann sie bei entsprechender Kühlung locker auf 3,80 GHz erhöhen. Intel wird den Pentium Extreme Edition 840 ohne festen Multiplier ausliefern. Der Performance-Nachteil bei single-threaded Programmen wäre bei experimentierfreudigen Anwendern dann passe. Welche Performance die 840er Extreme Edition und Pentium D mit 3,20 GHz bei aktuellen Spielen leisten, können Sie bei unserer Schwesterpublikation Gamestar nachlesen.
Die Dual-Core-Extreme-Edition wird bei der Produktvorstellung "traditionell" wohl wieder mit 999 US-Dollar in Intels Preisliste aufgeführt. Deutlich günstiger und mit sehr aggressiver Preisgestaltung soll der Pentium D auf den Markt kommen. In den tecCHANNEL vorliegenden Roadmaps sind die Pentium-D-Modelle 820, 830 und 840 für 241, 316 beziehungsweise 530 US-Dollar aufgeführt (1000er Stückpreis). Damit wären die Preise der Dual-Core-CPUs zwischen einem Pentium 4 540J und 570J angesiedelt - kein schlechtes Angebot für zwei CPUs in einer. (cvi)