Intel Pentium 4 in-depth @ Ace's Hardware deel 2

Mensen die over de Pentium 4 vs. Athlon discussie nadenken op een meer beschaafde manier dan SoR zullen dit artikel van Ace's Hardware over de Pentium 4 zeker interessant vinden. Er worden hier namelijk geen Quake3 rondjes gedraaid, maar de drie belangrijkste onderdelen van de core (ALU, FPU en branch predictor) worden individueel en uitgebreid bekeken. Daardoor komen een aantal interessante punten aan het licht die de relatief lage performance van de chip in sommige situaties kunnen verklaren en ook waarom hij op andere punten uitblinkt.

Uiteindelijk moet men tot de conclusie komen dat de huidige standaardbenchmarks niet geschikt zijn om een goed beeld van de processor te vormen. Moderne compilers kunnen er wel eens voor gaan zorgen dat de P7 architectuur in de toekomst een stuk sterker blijkt te zijn dan met tot nu toe in reviews moest concluderen. Doormiddel van een simpele recompile (dus geen SSE2 implementatie in assembler, hoewel dat natuurlijk ook geen kwaad kan ) zou uit de Pentium 4 namelijk wel eens een flinke hoeveelheid extra snelheid gesleept kunnen worden. Hoeveel dat precies scheelt is men op dit moment aan het uitzoeken en zodra er een conclusie getrokken kan worden zal er een volgend deel verschijnen:

I'm glad you were able to work through all the tech talk, as this is the most important part of the whole article. What contribution to our understanding of the Pentium 4 vs Athlon debate can these results possibly make? As you know, most FPU intensive benchmarks and Integer intensive benchmarks run faster on the Athlon 1200 (with DDR SDRAM). Our "code-sample" benchmarks proved this once again. Still, Intel is able to slap AMD's flagship silly in SpecInt and SpecFP.

[...] Yes, the SpecFP benchmark is more constrained by memory bandwidth than typical PC applications, and behaves more like its brother Spec ViewPerf, but does that mean that the Pentium 4 can only shine in bandwidth intensive applications? What about the fourth reason we listed above? Is it possible that the way that today's applications are compiled violate many important rules (see the optimization guide) of modern superscalar out of order CPUs and that those violations hurt the Pentium 4 more than the Athlon? We'll save that part of the discussion for next time.

Lees het hele artikel met alle benchmarks en uitleg hier.

Reacties (27)

[arjenk|IA]

Dit is nou het leuke nieuws! Je moet natuurlijk wel in gedachten houden dat het niet de bedoeling is de performance van de P3/P4/K7 CPU's te beoordelen in real-world apps, maar dat het er hier om gaat te begrijpen wat de verschillen zijn, wat de impact op snelheid is en dat min of meer te bewijzen a/d hand van benchmarks - die je dan ook erg goed moet snappen.

Ik denk nog steeds dat het belang van specifieke optimalisaties voor welke CPU dan ook schromelijk wordt overschat. Het effect op benchmarks kan wel gigantisch zijn, maar daar heb je weinig aan. In het verleden slaagden optimizers er bijvoorbeeld in complete loops te elimineren in minder goed ontworpen benchmarks (de Turbo C vs. MS-C tijd ). Dat ziet er dan hartstikke leuk uit (in dit geval voor de compiler in kwestie) maar zegt weinig over het effect op applicatie's. Duidelijk is dat de bottlenecks voor zowel P4 als K7 eigenlijk hetzelfde zijn: (1) latencies by branch mispredictions (integer code) en (2) geheugen bandbreedte (fp code).

Roepen dat de P4 n.a.v. dit verhaal een brak ontwerp is of te vroeg op de markt is te kort door de bocht. De P4 is ontworpen om lang mee te gaan, meer MHz-en zal de latency verkleinen en waarschijnlijk heel wat meer opleveren dan een paar hints d.m.v. extra instructies - die IMHO niet zo belachelijk veel zin hebben omdat x86 compilers & programmeurs al heel lang weten dat branches Erg zijn (de laatsten - ik in ieder geval - hebben daar een soort van extra zintuig voor ontwikkeld ). In die zin heeft Intel al een voorsprong op AMD genomen, maar dat zie je nu nog niet. Het ontwerp van de K7 is minder geschikt voor nog hogere kloksnelheden, dus moeten we eigenlijk wachten op de K8 om echt uitspraken te kunnen doen over wie van beide fabrikanten het uiteindelijk zal winnen.

* 786562 arjenk

[DMT]

Hmm, ik vindt het wel belangrijk dat de CPU's ook eens op deze manier tegen het licht gehouden worden.
Het lijkt namelijk veelal of die dingen alleen gemaakt worden voor de games. Terwijl het toch in het bedrijfsleven meestal voor het eerst gebruik van gemaakt wordt.
En ik vindt het wel belangrijker dat een CPU op deze fronten beter scoort aangezien we voor de games de 3D kaarten hebben.

[Verwijderd]

wat mij alleen een beetje in het verkeerde keelgat schiet is dat ze de mindere performance van de p4 aan optimalisaties toeschrijven. optimalisaties ok, maar waar het allemaal om gaat is toch ook dat ie het NU goed doet. wat heb ik er aan om nu een processor die "het over een jaar waarschijnlijk veel beter doet" ?

nee, dan heb ik liever een processor die het NU goed doet, over een jaar is een processor (van een tweaker in ieder geval) toch al lang veroudert?

bovendien wil ik de games etc die NU uit zijn ook goed kunnen spelen, en niet w88 tot een of andere freak die ff recompiled (als dat al gaat zonder source)

[PuzzleSolver]

Nog ff een stukje uit een vorige reactie van mij in

http://www2.tweakers.net/nieuws/16013

De P4 is bedoeld voor de toekomst en maakt hogere klokfrequenties mogelijk. De PIII bleef vanwege zijn architectuur steken rond de befaamde 1.13 Ghz en de P4 moet 2Ghz eind dit jaar mogelijk maken....

Of je er een moet kopen? Nu nog niet ze zijn nog veel te duur en Athlon presteerd net zo goed. Laat Intel maar ff zweten ze hebben ook bewezen dat toen er concurentie van de Athlon kwam ze hun pentiums ineens een stuk sneller gingen opvoeren dan daarvoor.

We zullen in ieder geval het nog wel ff moeten doen met de P4 wat betreft intel de P3 is voor mij al history (ik doe in november m'n updates (HCC)) en ik denk dat ze het AMD nog moeilijk gaan maken met dit ding. Ik ben benieuwd wie er eind dit jaar bovenaanstaat wat betreft performance. Mischien dat Intel ook nog wel wat kinderziektes (bottlenecks) van de P4 kan verwijderen en ik zie AMD geen 2Ghz halen voor het einde van het jaar.

edit:

Overigens in het kader van P4 optimalisatie en een ander hot item de GeForce3.

http://www.nvidia.com/Pages.nsf/pages/pr_022801a

Hier staat dat nvidia de drivers al optimaliseerd voor de P4 dus mischien dat je er binnenkort al wat aan hebt. (als je tenminste een nvidia basedvideo kaart hebt)

[Verwijderd]

AMD hoeft het de P4 helemaal niet moeilijk te maken. De Athlon is nu al sneller dan de P4, en dat tegen een fractie van de prijs.

Voor de prijs van een P4 1.4 met 128Mb RDRAM (1459, PW 7mtr), heb je ook een (met de huidige software snellere) 1.2Ghz. Athlon met 1Gb. SDRAM. Wat dit voor invloed op je totale systeemperformance heeft laat zich raden!

[Verwijderd]

Wat ik een beetje in deze discussie mis is het feit dat het eigenlijk niet meer uitmaakt of je een 1 ghz processor of een 1.5 ghz processor neemt. De totale snelheid van je systeem hangt meer af van andere componenten, zoals geheugen, harde schijf en vooral de gpu op je videokaart.

Als de GPU processoren van tegenwoordig al meer transistors dan een pentium of athlon bevatten, dan is het te verwachten dat NVIDIA en ATI kaarten erg duur zijn geworden, mede door de stijgende produktiekosten van als maar gevanceerde GPU's en het bijbehorende dure DDR geheugen.

AMD heeft met zijn huidige ahtlon lijn zeker nog het value segment voor het komende jaar in handen. De prijzen voor deze CPU's zijn dan wel laag, maar de grote volumes genererenen toch genoeg omzet.

Intel heeft naar mijn mening een hard compromis moeten maken door de ontwikkeling van de pentium 4. De hogere kloksnelheden laten een vermindering van de prestatie clock for clock toe, mede door de langere pipelines. Ik denk dat dit een steeds groter probleem gaat worden voor de toekomstige chips, mede doordat er steeds langere pipelines nodig zijn om de processor hoger te kunnen laten klokken.

Op een gegeven moment is er een optimum bereikt, en heeft de verdere verhoging van kloksnelheden alleen zin vanwege markttingtechnische redenen, terwijl het aantal intstructies gelijk blijft, mede door een dalend aantal instructies per kloktik.

Extra CPU performance om i.p.v een 1 ghz AMD een 1.5 ghz P4 processor te nemen maakt erg weinig uit, als je dezelfde videokaart in je systeem haalt en een systeem met een goedkope Athlon processor en een dure videokaart presteert beter dan een 1.5 ghz P4 systeem, met een goedkope videokaart.

[Cookie]

Dat hangt heel erg af van wat voor applicaties je gebruikt, Niels. Een animatie renderen, foto resizen , DVD back-uppen, videobewerking, muziek converteren, enz., enz, gaat op een 1.5Ghz cpu 1,5x zo snel als een 1GHz cpu van hetzelfde type. Voor bestaande spelletjes maakt het verschil weinig uit, omdat dan de videokaart het meest werk doet en tevens de bottleneck is. Ook in Office-achtige software maakt de extra snelheid van de 1,5 GHz vrijwel niets uit. Maar o.a. software die je met de stem bedient e.d., zijn applicaties die eraan komen en daarvoor zijn die breedbandige en hoog geklokte cpu's (P4) nodig.

[Verwijderd]

hier ligt de Athlon toch een heel eindje voor,
alleen betwijfel ik of dit in latere tijden (hogere Mhzen en meer optimalizaties) nog zo zal zijn.

Ik ben fan van AMD, maar denk dat het kruid van de P4 nog lang niet verschoten is, en dat AMD het hier nog wel moeilijk mee zal krijgen

[LinuxMan]

in latere tijden (hogere Mhzen en meer optimalizaties)

zoveel later hoeft dit niet te zijn. Alle open source gebruikers kunnen op elk moment hun programma's optimaliseren voor een P4 (mits ze een compiler hebben). Dus die optimalisaties zijn al direct beschikbaar onder bijvoorbeeld Linux.

Wat AMD zou moeten doen is zorgen dat er een paar experts een tijdje aan gcc gaan meewerken zodat de 'standaard' compiler hele goede optimalisaties voor AMD processoren krijgt. Want dat optimaliseren werkt dat geldt natuurlijk voor elke processor.

[TheGhostInc]

Als die experts dan toch bezig zijn, kunnen ze misschien een instructie set bouwen die SSE2 aan kan qua performance, want dat is toch wel een klein puntje waar AMD wel aan mag werken.
Niet alleen hardware matig, maar er ook voor zorgen dat er meer ondersteuning is voor de instructieset van AMD, maar ik denk met de groei van AMD dat dat ook wel goed gaat komen

* 786562 TheGhostInc

[Ritch]

maar denk dat het kruid van de P4 nog lang niet verschoten is

niet echt nee, deze core staat de komende 6 jaar nog op de kaart

[D-Devil]

Tja hier blijkt weer dat Mhz niet telt voor scores.

[No flame]
Gewoon duidelijk dat Intel een redelijk brakke processor op de markt heeft gezet vanwege de druk die AMD uitoefent lijkt mij de enige verklaring voor een
P 4 die langzamer is als een P 3.
[/No flame]

Maar echt wel interessant om mee te nemen als men een pc koopt, want iedereen schreeuwt wel altijd dat hij 1 Ghz P4 heeft, maar het komt geen meter vooruit ten opzichte van een 900 Mhz pentium III....
Waarschijnlijk moeten we wachten op wat instructies ofzo, en inderdaad zul je misschien weer zien dat de machines vooruit gaan vooral op het gebied van:
Internet content creation.... Wat is da ??

Och ja, ik ben nu tevreden met mijn T-bird, en zoals de grafiek toont mag het ook wel.

[Inzichtmode]
Hopen dat intel bij kan blijven, want let maar op, als AMD alles in handen heeft dan blijven de prijzen misschien niet meer zo laag. Iedereen vind het nu wel prachtig enzo, maar je zou voor een verassing kunnen staan als ze eenmaal de marktleiding hebben.
Maybe schroeven ze alles omhoog !
[/Inzichtmode]

[Wouter Tinus]

Hier blijkt alleen dat P7 niet als een crap-ontwerp in een hoekje moet worden geschopt zoals jij nu doet. Ze zeggen niet dat dat je nu een Pentium 4 moet kopen, maar wel dat er een mogelijkheid is dat deze chip en zijn opvolgers in de toekomst aanzienlijk beter zullen gaan presteren ten opzichte van de Athlon dan nu het geval is. Oftewel: onderschat hem niet.

Intel kan overigens makkelijk bijblijven bij AMD, met K7 heeft AMD geluk gehad en Intel heeft veel fouten begaan, maar ik denk persoonlijk dat P7 het gaat winnen op de lange termijn. Bovendien is Intel nog altijd een factor 7 groter en rijker dan AMD. AMD kan nog niet in de buurt van een leidende positie komen, al is het alleen maar door het tekort aan fabrieken.

Voor Tweakers lijkt het misschien alsof AMD de wereld heerst en ik geef toe dat ik zelf ook een Athlon heb en van plan ben te upgraden zodra de Palomino uit is, maar wij vormen maar een zeer kleine doelgroep.

[Cpt.Morgan]

Het is al vaker gezegd, maar hoewel AMD inderdaad betere (snellere iig) processoren levert, kiest de zakelijke markt toch nog massaal voor Intel, ivm de 'compatibiliteit'.... Dus voorlopig houdt de strijd nog wel even aan... Het is zeker niet zo dat AMD al bijna de overwinnaar van de chip-oorlog is.... (gelukkig)

[Verwijderd]

Moderne compilers kunnen er wel eens voor gaan zorgen dat de P7 architectuur in de toekomst een stuk sterker blijkt te zijn dan met tot nu toe in reviews moest concluderen.

Uhhhh..... tja.....

[oudnieuwsmodus]
Als je een benchmark optimaliseerd voor een bepaalde type processor krijg je altijd het meeste uit de processor. Zo zijn er genoeg benchmarks die optimized zijn voor AMD en benchmarks die optimized zijn voor Intel. En rara, als je dezelfde processor onder beide benchmarks test, komt er altijd verschillende waarden uit beide benchmarks!!!
[/oudnieuwsmodus]

[Wouter Tinus]

Klopt, je kunt optimaliseren wat je wilt, maar uiteindelijk loop je tegen de grens van zo'n chip aan. Het punt is dat (waarschijnlijk) voor de Pentium 4 veel makkelijker en sneller een veel beter resultaat te behalen valt dan voor de Athlon. Oftewel, de performance per MHz van de Pentium 4 zou nog wel eens flink kunnen stijgen en dat plus de veel hogere kloksnelheid kan de chip echt met kop en schouders boven de Athlon zetten.

[Verwijderd]

Wat ik bedoel is, je loopt dan inderdaad tegen de grens aan van die proc. Maarrrrrr vergeet niet, dat je nooit onder een ideale omstandigheid werkt. Het ene programma is optimized voor Intel, het andere voor AMD. Vandaar dat ik niet zo voor een benchmark ben die alleen optimized voor 1 type processor. Je moet gewoon een benchmark nemen, die zowel uit de AMD als uit de Intel alles haalt, en zelfs dat is niet mogelijk, omdat dat programma dan toch weer een gedeelte alleen optimized is voor AMD, en een gedeelte optimized voor Intel.

Kortom: je haalt nooit een 100% reallife beeld uit een benchmark denk ik...

Langom: elke processor heeft wel beetje zijn eigen doelgroep (niet helemaal waar natuurlijk, want je kunt met elke processor prima kantoor werk doen en dat soort dingen):

AMD voornamelijk games en FPU power
Intel Celeron voor mensen waarbij er niks anders meer in het moederbord kan, of niet beter weten
Intel PIII voor fotosjoppers, en Kweekdrie verslaafden
Intel P4 voor videobewerking e.d.

[Wouter Tinus]

Het gaat hier dan ook niet om Pentium 4 specifieke optimalizaties, maar om algemene "fouten" in compilers tegenover OOO en pipelining. Als deze fouten worden opgelost (en dat worden ze, bijvoorbeeld met Intel's C++ compiler 5.0) zal de Pentium 4 daar veel meer voordeel van hebben dan de Athlon, simpelweg omdat de Athlon is ontworpen om rekening te houden met deze fouten.

Je zou optimalizeren kunnen zien als het bevoordelen van de een CPU, maar dan moet je ook niet optimalizeren als een nadeel zien.

Ik snap wel dat mensen in de praktijk hele andere denkbeelden hebben, maar dit artikel is ook meer een theoretische kijk op de P7 architectuur dan een buyers guide.

[0siris]

Ik snap niet dat intel niet wat meer reclame op deze manier maakt / heeft gemaakt bij de intro van de P7. Het is logisch dat je als tester in eerste instantie gebruik maakt van de benchmarks die er nu bestaan, (sisoft, bapco, noem ze maar op), maar die brengen niet naar voren waar het bij de P7 om draait. DUSSS zou intel wat meer praktijkvoorbeelden kunnen laten zien, waaruit blijkt dat voor bepaalde doeleinden die P7 wel degelijk bijzonder snel is en de concurrentie VER achter zich laat.
Natuurlijk hoor je altijd die benchmarks kritisch te bekijken (een Quake3 benchmark zegt niet alles over een processor die waarschijnlijk meer in een bedrijfsserver terechtkomt), maar ik denk dat veel mensen zich laten beinvloeden door dit soort benchmarks, en even rustig wachten op de P7-en-een-half ofzo...

[Cookie]

Die reclame komt eraan, maak je maar geen zorgen en wacht af. Intel heeft 300 miljoen US Dollars uitgetrokken voor de P4 campagne. De mannetjes in gekleurde overalls vliegen je binnenkort waarschijnlijk weer om de oren. Oftewel"The Empire strikes back".....

[GoGoHaRrY]

Ik vind het wel jammer dat ze in het grafiekje de PIII 1Ghz als 100% nemen. Gezien de PIII op 1.4Ghz minder performance heeft dan een P 4 op o1.4Ghz ..... Wat mijn ook opvalt is de erg wisselende score van de Athlon (zou dit een verschil in Core kunnen zijn ?) Dit Verschil is groot vergleken met de Pentium 4 die ook een performance-dip heeft (Relatief dan tov de PIII)

[Verwijderd]

Als twee koeien tegen elkaar aan staan is het moelijk te zeggen welke van de twee jeuk heeft.

[Verwijderd]

>Als twee koeien tegen elkaar aan staan is het moelijk te zeggen welke van de twee jeuk heeft.

Das toch simpel, die dat krabt waar het jeukt, die heeft jeuk

[Verwijderd]

Het was al bekend dat de huidige P4 een beetje gestript model is om de kosten te drukken.
Ik denk dat het inderdaad nog wat kan worden met de P4 als hij in zijn volgende generatie zijn "originele" opbouw krijgt,( wordt dan kleiner en dus goedkoper omdat dit op 0.13 micronen gaat gebeuren ) en dat de software goed gebruik gaat maken van de sterke punten van de P4.
Ben benieuwd wat straks de Palmino gaat brengen in in zijn strijd tegen de P4