Intels Prescott: Schneller oder nicht?

Spekulationen über Länge der Pipeline

Intel hat bestätigt, dass der nächste Desktop-Prozessor „Prescott“ mit einer längeren Pipeline erscheinen wird. Nun rätseln die Experten, ob die CPU schneller als der Vorgänger sein wird. Die Vorstellung des Prescott-Kerns für Intels neue Auflage des Pentium 4 ist nur noch wenige Wochen entfernt. Wie ZDNet bereits berichtete wird derzeit von einer von 20 auf 30 Stufen verlängerten Pipeline gemunkelt.

Diese Pipeline, vergleichbar mit den einzelnen Arbeitsschritten an einem Fliessband, entscheidet wesentlich über die Skalierfähigkeit eines Prozessors. Selbst wenn man die Taktfrequenz einer CPU mit kurzer Pipeline deutlich anhebt, steigt die reale Leistung des Prozessors nur geringfügig. Intel hatte bei der Vorstellung der Pentium-4-Archtiektur Ende 2000 die 20 Stufen lange Pipeline als Garant für mehr Leistung bei höheren Taktfrequenzen betont. Der Pentium III war nur mit einer 10 Stufen langen Pipe ausgestattet, und wollte zuletzt nicht mehr recht skalieren. Erst die Variante mit Tualatin-Kern und verdoppelten Caches brachte dem betagten Design noch einen kleinen Performance-Schub.

Umgekehrt senkt eine lange Pipeline aber die Effektivität pro Takt. Damit ist eine CPU mit gleich grossen Caches und gleichem Takt, aber längerer Pipe, in der Regel langsamer als ihr Pendant mit kürzerer Pipeline. So war auch schon bei der Markteinführung des Pentium 4 mit 1,4 GHz der Pentium III mit 1 GHz in manchen Benchmarks schneller. Der Nachteil der langen Pipe kann zum Teil über grössere Caches abgefangen werden – und schon seit einem Jahr hat Intel angekündigt, dass der Prescott mit auf 16 bzw. 1024 verdoppeltem L1- und L2-Cache erscheinen wird.

Nicht bekannt war bisher, dass Prescott auch mit einer längeren Pipeline erscheinen wird. Intel hat dies inzwischen bestätigt, wollte jedoch die kolportierte Zahl von 30 Stufen nicht kommentieren. Intel-Vize Paul Otellini hatte jedoch bereits im November angekündigt, dass sein Unternehmen noch 2004 4-GHz-Prozessoren ausliefern werde. Dafür scheint nun bei einer seit der ersten Version mehr als verdoppelten Taktfrequenz des Pentium 4 eine längere Pipeline notwendig zu sein.
Bisher hatten sich Marktbeobachter durch die vergrösserten Caches des Prescott deutliche Performance-Vorteile versprochen. Nun scheint dieser theoretische Vorteil durch die längere Pipe wieder aufgefressen zu werden. Peter Glaskowsky, Chefredakteur des Branchen-Newsletters „Microprocessor Report“, meint: „All die Leute, die sich über die 20 Stufen lange Pipeline beschwert haben, werden sich jetzt wieder beschweren. Intel scheint lange Pipelines für hohe Taktfrequenzen geradezu zu lieben.“

Die Taktfrequenz als möglichst hohe Zahl ist jedoch gerade bei Privatanwendern ein wichtiges Marketing-Instrument. So heben die deutschen Lebensmittel-Discounter bei ihren PC-Angeboten stets die beispielsweise „echten 3,0 GHz“ einer Intel-CPU in Anspielung auf AMDs Model Number deutlich hervor.

So der Prescott wirklich mit einer 30 Stufen, und damit sehr langen, Pipeline erscheint, wird auch klar, warum Intel ihn weiterhin als „Pentium 4“ vermarkten will, wie das Unternehmen bereits angekündigt hat: Bei gleichem Takt dürften der bisherige Northwood-Kern und der Prescott vergleichbare Leistungen erreichen. Dies deckt sich auch mit ersten inoffiziellen Benchmarks des Prescott auf einer chinesischen Webseite. Dabei ist der Prescott im Vergleich zum Northwood mal schneller, und mal langsamer. Immerhin lässt sich aus diesen mit Vorsicht zu geniessenden Benchmarks aber schon die Tendenz erkennen, dass die grösseren Caches trotz langer Pipeline bei Multimedia-Anwendungen mit ihren hohen Datenmengen einen Vorteil bringen. Von den neuen SSE3-Befehlen des Prescott kann man indes erst dann mehr Leistung erwarten, wenn neue Software sie auch nutzt.

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