Größerer Cache, längere Pipeline: Intels Prescott im Test


Die neue Prescott-CPU bietet gegenüber dem Vorgänger-Chip größere Zwischenspeicher. Sowohl der L1- als auch der L2-Cache sind nun doppelt so groß wie beim bisherigen Pentium 4 (Northwood). Zusätzlich bietet der Chip Unterstützung für SSE3. Da allerdings derzeit noch keine Applikation diese Befehlserweiterung unterstützt, ist das Feature in der Praxis irrelevant.

Mit den größeren Zwischenspeicher sollte der Chip schneller als sein Vorgänger sein. Dass dies meistens nicht der Fall ist und der Prescott sogar oft etwas langsamer als die bisherige P4-Variante ist, liegt an der Verlängerung der Befehls-Pipeline, die Intel vorgenommen hat, um den Chip in Zukunft höher takten zu können. Die Pipeline lässt sich mit einem Fließband mit mehreren Stufen vergleichen. Je mehr Stufen das Fließband hat, desto schneller kann es laufen. Wenn die Teile, die auf dem Fließband liegen, aber nicht in der richtigen Reihenfolge transportiert werden, hält das Fließband an (pipeline stall) und der gesamte Vorgang, der gerade bearbeitet wird, muss von neuem gestartet werden. Wenn die CPU erst in einer der hinteren Pipelinestufen merkt, dass der Code nicht richtig angeordnet ist, kostet das Anhalten des Fließbands besonders viel Performance, da der gesamte Inhalt des Fließbands gelöscht wird.

Diesen Nachteil versucht Intel mit größeren Zwischenspeicher auszugleichen, die einen schnelleren Zugriff auf die Befehle und Daten bieten als herkömmlicher Arbeitsspeicher. Mit den größeren Caches steigt allerdings auch die Verlustleistung des Chips. Die folgenden Tabellen zeigen die Messergebnisse eines kompletten PCs (ohne Monitor) mit identischen Komponenten.

Leistungsaufnahme Standard*
Mainboard CPU Idle Maximal Cool ’n‘ Quiet
Asus P4C800 P4 3,2 GHz (Prescott) 114 Watt 192 Watt nicht möglich
Asus P4C800 P4 3,2 GHz (NW) 76,5 Watt 144 Watt nicht möglich
Intel D875PBZ P4 3,2 GHz (Prescott) 96,9 Watt 188 Watt nicht möglich
Intel D875PBZ P4 3,2 GHz (NW) 62,7 Watt 127 Watt nicht möglich
Asus K8V Deluxe Athlon 64 3400+ 113 Watt 119 Watt 71,7 Watt
Asus K8V Deluxe Athlon 64 3200+ 106 Watt 115 Watt 70,6 Watt
Fujitsu Siemens D1607 Athlon 64 3400+ 107 Watt 114 Watt 65 Watt
Fujitsu Siemens D1607 Athlon 64 3200+ 101 Watt 105 Watt 62 Watt

* PC-System mit Radeon 7000

Leistungsaufnahme Highend*
Mainboard CPU Idle Maximal Cool ’n‘ Quiet
Asus P4C800 P4 3,2 GHz (Prescott) 165 Watt 248 Watt nicht möglich
Asus P4C800 P4 3,2 GHz (NW) 125 Watt 199 Watt nicht möglich
Intel D875PBZ P4 3,2 GHz (Prescott) 145 Watt 242 Watt nicht möglich
Intel D875PBZ P4 3,2 GHz (NW) 113 Watt 182 Watt nicht möglich
Asus K8V Deluxe Athlon 64 3400+ 167 Watt 174 Watt 120 Watt
Asus K8V Deluxe Athlon 64 3200+ 158 Watt 168 Watt 120 Watt
Fujitsu Siemens D1607 Athlon 64 3400+ 157 Watt 166 Watt 114 Watt
Fujitsu Siemens D1607 Athlon 64 3200+ 148 Watt 156 Watt 110 Watt

* PC-System mit Radeon 9800 Pro 256 MByte
(Hinweis: Die Idle-Werte für den Athlon 64 sind zu hoch. Grund hierfür war ein falscher Hardware Abstraction Layer. Hier finden Sie aktualisierte Werte: Stromfresser PC: Geld sparen durch kluge Komponenten-Wahl)

Ein PC-System mit Standard-Komponenten und der neuen Intel-CPU (Prescott) verbraucht unter Volllast fast 50 Watt mehr Strom als das gleiche System mit der bisherigen P4-Variante (Northwood). Im Leerlauf (Idle) sind es immerhin auch noch fast 35 Watt.

Ein Highend-System mit Radeon 9800 Pro 256 MByte und Prescott benötigt unter Volllast knapp 250 Watt. Mit knapp 200 Watt verbraucht das gleiche System mit dem bisherigen P4 deutlich weniger Strom. Noch genügsamer verhält sich der Athlon 64 von AMD. Unter Volllast benötigt der 3200+ fast 80 Watt weniger als das Prescott-System. Dafür hat der Athlon 64 einen anderen Nachteil: Derzeit unterstützen die Mainboard-Hersteller noch nicht alle Stromspar-Modi der CPU. Daher ist der Verbrauchs-Unterschied zwischen Leerlauf und Volllast beim Athlon vergleichsweise gering. Erst wenn Cool ’n‘ Quiet aktiviert ist, sinkt die Verlustleistung deutlich.

Die Messungen des Testsystems wurden bis auf die unterschiedlichen Mainboards und Prozessoren mit identischen Komponenten durchgeführt. Der Verbrauch eines Monitors wurde nicht berücksichtigt. Die maximale Last wurde mit dem Programm CPU Stability Test 6.0 (Build: 154) erzeugt.

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5 Kommentare zu Größerer Cache, längere Pipeline: Intels Prescott im Test

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  • Am 2. Februar 2004 um 15:28 von starfield

    Stromfresser Intel
    Man darf gespannt sein wann die ersten Kilowatt-Netzteile auf dem Markt sind.
    Aber der Verbraucher will es ja nicht anders 4 GHZ-Prozessor (Hauptsache Intel inside), große Festplatte, die restlichen Bauteile bremsen die Geschwindigkeit wieder aus und fertig ist der Discount-PC.
    Die Stromanbieter werden sich freuen.
    In Amerika wo, in Kalifornien, Florida…, sogar die Garagen Aircondition für das arme Auto haben, kommt es auf ein paar Watt mehr oder weniger nicht an, aber in anderen Ländern wo der Strom teuer ist ?

  • Am 3. Februar 2004 um 22:20 von DMCQ

    lächerlich subjektiv
    euer test ist schön und doch subjektiv!

    ihr habt recht wenn ihr sagt intel baut die chips so, das sie weniger leistung pro MHZ haben. was hab ich davon wenn ich eine AMD-Herdplatte hab?

    ich selber habe immernoch einen AMD 1GHZ B. davon hab ich als das drecksteil rauskam mit einem freund 5 stück verbraten. warum? ganz einfach kein lüfter hielt den schnell mal 65 oder gar !!!70!!!grad heißen prozessor kühl. es hat mich monate und unmengen geld gekostet das system stabil zu bekommen. und kommt mir nicht mit keine ahnung oder so!

    meine nächste cpu wird wieder ein intel. AMD soll doch mal bitte das rating weglassen, das spricht nur dafür, das sie kein vertrauen haben.

    wenn ich einen porsche kaufe, der 500PS hat und ein x beliebiges auto mit normal 150PS und pusche das 150PS auto auf 500PS, liegt auch auf der hand welcher motor stabiler läuft und haltbarer ist.

    • Am 3. Februar 2004 um 23:36 von nightsinger

      AW: lächerlich subjektiv
      Was für ein Blödsinn. Mein Thunderbird mit 1,4 GHz lief all die Jahre (2 1/2 inzwischen) und ohne großen Aufwand stabil. Auch, wenn du es nicht wahrhaben willst: du hast offenbar keine Ahnung.

    • Am 21. Februar 2004 um 0:59 von Alex

      AW: lächerlich subjektiv
      Leider muß ich dich korrigieren:
      Denn du hast wirklich keine Ahnung . O-Ton:"Ich habe mit einem Freund 5 Stück verbraten!" Woher kommt das denn?Antwort:Von keine Ahnung!!!Ich kenne so Spezies wie dich zu genüge.Fette CPU mit Billiglüfter und am besten ohne Gehäuselüfter und im Mini-Tower.Ich habe noch keine AMD-CPU zerbröselt und die müßen alle bei mir ein wenig leiden=OC!
      Intel bauen gute CPU´s
      (Habe ein Pentium Notebook)aber leider
      auch teure!Bis dato war das Preis-Leistungverhälnis von AMD ungeschlagen(vor Athlon 64)!!!
      Sommer-Temperatur in meinem Chieftec-Gehäuse(Dachgeschoss):Im Vollastbetrieb max. 52-54°(CPU)
      Meine Daten(Bin ein kleiner Hardwareproll):Athlon XP2200(1800@1998 Mhz),512 Infineon CL2,320 GB(4 Platten)Raid 0,Radeon 9800 Pro,DVD-Brenner,DVD-Laufwerk,CD-Brenner,Wechselrahmen,USB-Frontp.,Thermaltake Volcano 9,3,3x Enermax-Gehäuselüfter(Poti geregelt),TV-Karte,PCI-Soundkarte,PCI-W-Lan Karte,USB 2.0 Slotkarte,D-Link Ethernetkarte.
      Also wirklich viel paßt in den PC nicht mehr rein!Wärmeprobleme sind bei mir Fehlanzeige!!!Aber du wirst es nicht glauben im Winter wärmt die Abluft meine
      Füße!!!Merke: Du meinst du hast den Durchblick aber andere meine das nicht!
      Gruß
      Alex

  • Am 4. Februar 2004 um 18:00 von -rene-

    Wozu das ganze?
    Als PC-Anwender der ersten Stunde (8086er mit 4,77MHz) frag ich mich was der ganze GHZ-Wahn soll!

    Da kauft man sich ein perfekt konfiguriertes System und stellt fest, daß nach etwar einem Jahr die Kiste elendiglich langsam ist. Es folgen "Neuinstallationsorgien" die in der Regel zwei Tage beanspruchen und wirklich niemanden glücklicher machen.

    Ein PC-System mit Intel oder AMD so um die 2 GHz sollte meiner Meinung nach für die nächsten 5 Jahre reichen – natürlich unter der Voraussetzung gelungener/fehlerfreier/stabiler Software. Die gibts aber leider nicht!

    Wer braucht aber 4 GHZ – ich denke nur die "Zocker", die sich ohnehin alle 2 Jahre neue Hardware zulegen müssen, um dann mit 160fps auf die Jagd nach virtuellen Gegnern zu gehn. "Grakas" werden ja schon nach 6 Monaten ersetzt – da macht sich bei mir grenzenloses Unverständniss breit!

    Da sind dann noch die CAD/CAM-Leute (bin so einer) die ordentliche Rechenpower benötigen um fotorealistische Animationen in halbwegs erträglicher Zeitspanne rendern zu können.

    Aber im Ernst – ob ich an meiner neuen Animation 1 Woche, oder 6 Tage rendern muss, is auch schon egal.

    Lange Rede, kurzer Sinn – Wir alle sind auf funktionierende Hardware angewiesen, die gibts sowohl bei Intel als auch bei AMD; doch die ist immer nur so gut, wie die eingesetzte Softwarelösung – und auf die "Lösung" werden wir ewig warten.

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