Computer Forum
1. Vorwort Die Pentium D 9xx Reihe stellt die verbesserte Variante der älteren 8xx Generation dar. Der wesentliche Unterschied ist die kleinere Fertigung. Während der alte Smithfield noch in 90nm produziert wird, kommt die 9xx Reihe mit dem Codenamen Presler schon in 65nm daher. Dadurch verringert sich die Kerngröße um fast die Hälfte, aber auch die Hitzeentwicklung und Produktionskosten werden verringert. Der Presler ist allerdings kein einzelner Kern, sondern besteht aus zwei Cedar Mill Singlecores. Bei der Endfertigung werden dann zwei Cedar Mill Kerne unter einer Haube zu einem Presler gemacht, was Kosten spart und Ausschuss verringert. Außerdem wurde beim Presler der L2 Cache im Vergleich zum Smithfield verdoppelt. Zusätzlicferth gibt es ausschließlich bei der neuen Extreme Edition einen höheren FSB von 1066 MHz und Hyperthreading.
Als neue Technik beherrschen alle Presler Modelle die Virtualisierungstechnik Vanderpool.
Damit stellt der Presler den am weitesten entwickelten Prozessor aus der Netburst Architektur dar. Was die Spitze der Netburst-Evolution leistet, wie viel Übertaktungspotenzial vorhanden ist und ob sich im Stromverbrauch was gebessert hat, das wollen wir mit diesem Review zeigen.
- Technische Daten Im heutigen Test muss sich der Pentium 955 Extreme Edition (3,46Ghz) mit dem älteren Singlecore Pentium 4 Extreme Edition 3,46Ghz messen. Zusätzlich kommen noch ein Pentium D 820 und Celeron D 326 zum Vergleich hinzu.
| Hersteller: | Intel | Intel | Intel | Intel |
| Name: | Pentium 955 EE | Pentium D 820 | Pentium 4 EE | Celeron D 326 |
| Kern: | Presler | Smithfield | Gallatin | Prescott |
| Realtakt: | 3466 MHz | 2800 MHz | 3466 MHz | 2533 MHz |
| FSB(effektiv): | 1066 MHz | 800 MHz | 1066 MHz | 533 MHz |
| Architektur: | Netburst | Netburst | Netburst | Netburst |
| Rivision: | B1 | A0 | M0 | E0 |
| Fertigung: | 65 nm | 90 nm | 130 nm | 90 nm |
| Sockel: | LGA-775 | LGA-775 | LGA-775 | LGA-775 |
| TDP: | 130 Watt | 95 Watt | 110,7 Watt | 84 Watt |
| Transistoren: | 376 Mio. | 230 Mio. | 169 Mio. | 125 Mio. |
| Reale Kerne: | 2 | 2 | 1 | 1 |
| Logische Kerne: | 4 | 2 | 2 | 1 |
| L1 Execution-Cache: | 2*12 KµOps | 2*12 KµOps | 12 KµOps | 12 KµOps |
| L1 Daten-Cache: | 2*16 KB | 2*16 KB | 8 KB | 16 KB |
| L2 Cache: | 2*2048 KB | 2*1024 KB | 512 KB | 256KB |
| L3 Cache: | - | - | 2048 KB | - |
| Befehlssätze: | MMX, SSE, SSE2, SSE3 | MMX, SSE, SSE2, SSE3 | MMX, SSE, SSE2 | MMX, SSE, SSE2, SSE3 |
| Sonstige Features: | EM64T aka AMD64, Hyperthreading, Vanderpool, NX-Flag | EM64T aka AMD64, NX-Flag | Hyperthreading | EM64T aka AMD64, NX-Flag |
| Prozessor-Aufbau: | 31-stufige Pipeline | 31-stufige Pipeline | 20-stufige Pipeline | 31-stufige Pipeline |
| Kerngröße: | 280 mm² | 206 mm² | 240 mm² | 112 mm² |
3. Overclocking Alle getesteten Prozessoren werden mit einem Scythe Ninja gekühlt. Damit wird so weit wie möglich übertaktet, solange es noch stabil ist. (4xPrime95) Als Test-Mainboard dient einheitlich das Gigabyte GA-G1975X und als Ram ein 2x512 MB Corsair DDR2-800 Kit Pentium 955 Extreme Edition: Mit der Prescott Architektur sollten ursprünglich 5 GHz erreicht werden und daher ist sie auch auf solche Taktraten ausgelegt. Nur die Hitzeentwicklung verhinderte solch hohe Taktraten. Aber diese ist mit dem 65nm Prozess verringert und daher ist das Übertaktungspotenzial auch entsprechend höher. Allerdings bereitet uns das Mainboard Schwierigkeiten. Die Spannungswandler lassen keine höhere stabile Kernspannung von über 1,325 Volt zu. Erschwerend kommt noch hinzu, dass das Mainboard die Spannung deutlich geringer ausgibt, als eingestellt. Die reale VCore bei eingestellten 1,325V liegt bei 1,184V. Damit lassen sich "nur" 4,0 GHz realisieren. Für diese geringe Spannung ist das allerdings ein erstaunliches Ergebnis und mit mehr Spannung wären noch ca. 4,5 GHz realistisch. Dank des offenen Multiplikators können wir den Prozessor mit 12*333 betreiben. Unser DDR2-800 Kit von Corsair harmoniert gut mit Prozessor und Mainboard und schafft einen Takt von bis zu 930 MHz. Das nutzen wir aus, indem wir den Speicher mit einem 3:4 Teiler betreiben, wodurch sich ein Takt von 886 MHz ergibt.
Pentium D 820: Das Lowcost Modell aus der Vorgängergeneration hat durch den 90nm Prozess noch mehr mit Hitzeprobleme zu kämpfen und ist daher nicht ganz so gut übertaktbar. Auch hier machen die Spannungswandler wie schon beim Pentium 955 EE Probleme, aber bei weitem nicht so stark. Immerhin 1,450Volt können wir geben, was real aber auch nur 1,312V entspricht. 3,7Ghz sind damit möglich. Mit einer höheren Spannung wären allerdings noch 4,0Ghz machbar, wie wir es auf einem anderen Mainboard bereits erfolgreich getestet haben. Beim Ram ergaben sich mysteriöse Probleme: Er will bei übertakteter CPU nicht einmal seine Spezifikation von 800 MHz erreichen. Daher müssen wir uns mit maximal 750 MHz zufrieden geben. Mit einem 3:4 Teiler und einem FSB von 264 MHz läuft der Ram mit 704 MHz, zum Ausgleich dafür aber mit schärferen Latenzen. Dadurch ist der niedrigere Takt kaum ein Verlust, denn der Speicher ist schließlich schon im Verhältnis 3:4 höher als der FSB getaktet.
Pentium 4 EE 3,46GHz: Die in 130nm gebaute, auf dem Northwood basierende CPU ist mit 3,46GHz schon ziemlich ausgereizt. 3,8 GHz sind alles was mit eingestellten 1,7 Volt bzw. realen 1,600V machbar ist. Die Spannung hört sich hoch an, jedoch ist das für eine 130nm CPU nicht viel. Dass für das Mainboard hier 1,7V kein Problem sind liegt daran, dass es sich nur um eine Singlecore CPU handelt. Der Northwood war nie für DDR2-Ram gebaut und kann ihn daher trotz des hohen FSB schlecht auslasten, wie unsere Benchmarks zeigen. Dadurch hat es der RAM anscheinend einfacher einen höheren Takt zu schaffen, denn wir erreichen mit einem 3:5 Teiler erstaunliche 972 MHz stabil.
Celeron D 326: Der Celeron D verfügt über einen abgespeckten Prescott-Kern in 90nm, welcher nicht nur langsamer, sondern auch sparsamer ist als seine großen Brüder. Außerdem verträgt er dadurch eher etwas mehr Spannung. Somit stellen wir 1,575 Volt im BIOS ein, um reale 1,472V zu erhalten. Das Ergebnis: 4 GHz! Das sind bemerkenswerte 1,5 GHz bzw. 58% mehr Takt. Der Ram lässt sich durch einen 1:2 Teiler mit 842 MHz betreiben.
Zusammenfassung:
|
| Standard | Standard | Standard | Standard | Standard |
| CPU | CPU Takt in GHz | Multiplikator x FSB | VCore | RAM-Takt in MHz | RAM Latenzen |
| Pentium 955 EE | 3,46 | 13*267 | 1,300 | 800 | 5-5-5-12-2T |
| Pentium D 820 | 2,80 | 12*200 | 1,300 | 800 | 5-5-5-12-2T |
| Pentium 4EE 3,46 | 3,46 | 13*267 | 1,585 | 800 | 5-5-5-12-2T |
| Celeron D 326 | 2,53 | 19*133 | 1,300 | 533 | 5-5-5-12-2T |
| Übertaktet | Übertaktet | Übertaktet | Übertaktet | Übertaktet | Übertaktet | |
| CPU | CPU Takt in GHz | Multiplikator x FSB | eingestellte VCore | reale VCore | RAM-Takt in MHz | RAM Latenzen |
| Pentium 955 EE | 4,0 | 12*333 | 1,325 | 1,184 | 886 | 5-3-3-8-2T |
| Pentium D 820 | 3,7 | 14*264 | 1,450 | 1,312 | 704 | 4-3-3-8-2T |
| Pentium 4EE 3,46 | 3,8 | 13*292 | 1,700 | 1,600 | 972 | 5-3-3-8-2T |
| Celeron D 326 | 4,0 | 19*211 | 1,472 | 1,472 | 842 | 5-3-3-8-2T |
4. Benchmarks Wir verwenden für alle Prozessoren einheitlich das selbe Testsystem:
| Mainboard | Gigabyte GA-G975X |
| RAM | 2x512 MB Corsair DDR2-800 CL5 |
| Netzteil | OCZ Powerstream 520W |
| HDD | WD Raptor 36GB |
| CD/DVD | NEC ND-2500A DVD-RW |
| Betriebssystem | Windows XP prof. SP1 |
| Treiber | Intel 7.2.1.1006, Forceware 83.40 WHQL |
Der 3D Mark05 CPU Test unterstützt bereits in begrenztem Umfang Multithreading.
Multithreading wird hier bestens unterstützt – sogar die virtuellen Kerne des Pentium 955 EE können sinnvoll genutzt werden.
Die hohen GPU-Punkte sind dem Multithreading-optimierten Treiber von Nvidia zu verdanken.
UT2004 ist so stark prozessorlimitiert, dass die Auflösung nahezu gar keinen Einfluss auf die Performance hat – daher verzichten wir auf Benchmarkdurchläufe in anderen Auflösungen.
Quake4 ist eines der wenigen Spiele, das Dualcore von sich aus unterstützt.
Neben den gewöhnlichen Benchmarks bietet der PC Mark05 noch Multithreading-Tests an, wo zwei oder vier Einzeltests gleichzeitig ausgeführt werden.
Test 1: Audio Compression & Video Encoding
Test 2: Text Edit & Image Decompression
Test 3: File Compression & File Encryption
Test 4: File Compression & File Encryption & Virus Scan & Memory Latency 16MB
Test 5: File Decompression & File Decryption & Audio Decompression & Image Decompression
bei vierfacher Belastung macht sich nicht nur Dualcore, sondern auch Hyperthreading stark positiv bemerkbar.
5. Stromverbrauch/Leistungsaufnahme Auch den Stromverbrauch wollen wir heute genauer untersuchen. Dank des gleichen Testsystems können wir die Prozessoren direkt vergleich. Der gemessene Stromverbrauch bezieht sich auf den gesamten Rechner. Dabei messen wir verschiedene Belastungsstufen: - Idle: Windows ist gestartet, aber es laufen keine offenen Anwendungen - Typische Volllast: Das System wird durch den 3D Mark06 belastet, welcher auch Dualcore nutzt. Dadurch wird ein alltagstypischer Volllast-Verbrauch ermittelt. - Maximale Volllast: Neben dem 3D Mark06 wird noch vier mal Prime95 gestartet, damit wirklich das gesamte System bis ans Limit belastet wird und auch die zusätzlichen realen und virtuellen Kerne maximal belastet werden. Die Belastungstests führen wir außerdem mit und ohne Overclocking durch.
Unter typischer Volllast sind die Dualcores erstaunlich sparsam im Vergleich zu den Singlecores.
Bei maximaler Volllast werden vor allem die CPUs mit Dualcore und Hyperthreading höher belastet und verbrauchen entsprechend mehr Strom.
6. Rating Um alle Benchmarkergebnisse in ein Gesamtergebnis aus drei verschiedenen Kategorien zu erfassen, erstellen wir ein Rating. Dabei unterscheiden wir zwischen 3D, Multimedia und Office.
Im 3D Rating fließen sämtliche 3D-Benchmarks mit ein.
Dabei wird aber unterschiedlich gewichtet. Den mit Abstand größten Anteil haben natürlich die echten Spiele wie Doom3, Quake4 und vor allem UT2004. Einen kleineren Anteil haben synthetische Benchmarks wie z.B. der 3D Mark01 oder Aquamark3.
Synthetische 3D Benchmarks, die nur auf Software-Rendering basieren oder hauptsächlich von der Grafikkarte abhängig sind wie z.B. der 3D Mark05 bzw. allgemein die CPU-Tests der 3D Marks oder Cinebench 2003 Software Rendering haben nur einen minimalen Anteil im Rating.
Im Multimedia Rating werden alle Benchmarks berücksichtigt, die etwas mit Video- und Audiobearbeitung zu tun haben, wobei aber Videobearbeitung den größeren Anteil hat.
Ins Office-Rating fließen vor allem die PC Mark05 Ergebnisse mit ein, die etwas mit den normalen Home- und Office-Tätigkeiten zu tun haben, wie z.B. Virus Scan, Webpage Rendering, File Compression, Image Decompression, etc.
Sehr theoretische Benchmarks wie vor allem Sandra 2005 werden in keinem Rating berücksichtigt!
7. Fazit Pentium 955 Extreme Edition Obwohl die Netburst Architektur vor dem Aus steht, ist der Presler wieder ein Schritt in die richtige Richtung. Die neue Dualcore Pentium 955 Extreme Edition kann sich deutlich von der alten Singlecore Pentium 4 Extreme Edition absetzen. Eine höhere Geschwindigkeit wurde erreicht ohne den Stromverbrauch merkbar zu steigern. Das macht u. a. der 65nm Prozess möglich, welcher auch ein höheres Taktpotenzial bietet. Für die Zukunft ist daher noch ein Extreme Edition Modell mit 3,73 GHz denkbar.
Wir bedanken uns bei Intel und Gigabyte für die Bereitstellung der Testplattform.
| Positiv: | Negativ: |
| - grundsätzlich hohe Performance | - immer noch hoher Stromverbrauch |
| - extrem hohe Multithreading-Performance | - keine Stromsparmechanismen |
| - technisch top-aktuell mit 64bit, Vanderpool, NX-Flag etc. | - exorbitant teuer |
| - aktuellstes Produktionsverfahren in 65nm |
