Verschil PIII en Athlon in SPECint benchmark verklaard

Op het forum van Ace's Hardware heeft Mark Christiansen een duidelijke analyse gemaakt van het verschil tussen de Pentium III en de AMD Athlon als gekeken wordt naar de SPECint2000 benchmarks. Bij gebruik van dit programma komt de Pentium III steevast als beste uit de bus, ook wanneer een veel snellere Athlon op de nieuwste DDR chipsets wordt gebruikt.

Dit lijkt natuurlijk vreemd, zeker gezien de grotere L1 cache en de extra execution units van de Athlon. In het kort komt de verklaring die Mark hiervoor geeft erop neer dat de Athlon veel minder goed is in het overlappen van parallelle geheugenoperaties dan de P3. Dit heeft te maken met de volgorde waarin deze operaties moeten starten op de Athlon:

Both Athlon and Pentium III can run overlapped memory operations. While a Pentium III does them fully out of order the Athlon must start loads in order. They can complete out of order so a cache miss need not block later cache hits unless the result is needed for the address of a new load. On the Pentium III only the dependency chain waiting for the address is blocked. On the Athlon all memory loads are blocked by the load which is waiting for its address, even those in other dependency chains. [break]De performance van de Athlon kan dus sterk achteruitgaan als deze volgorde van belang is. Gelukkig is dit niet het geval in de meeste applicaties, maar zoals ook uitgelegd wordt in de thread is dit bij verschillende onderdelen van de SPECint benchmark zeer belangrijk. Mark komt tot de volgende conclusie:[/break] When load order dependencies matter the Pentium III gets a 2:1 even 5:1 advantage over the Athlon. This doesn't happen all that often because of the Athlon's big L1 cache but when it does it is very important to performance. I claim this is the most important reason for the Pentium III's strong relative performance in SPEC. At 2GHz this issue will be twice as important.

Lees meer

Reacties (22)

dion_b Moderator Harde Waren 2 april 2001 00:57

Het is jammer dat niet naar de P4 gekeken werd, dat is immers een nieuwe core, terwijl de P3 core nooit

bij 2GHz

zal uitkomen.
Toch maakt deze verklaring boven alles duidelijk hoe onbruikbaar synthetische benchmarks kunnen zijn om real world performance te voorspellen. De PIII is (soms) een stukje beter dan een Tbird op gelijke snelheid, maar dit soort verschillen zie je zelfs bij Q3A/Photoshop niet, laat staan bij 99% van de minder PIII geoptimaliseerde software.

edit:
Eerste opmerkingen een beetje dubbelpost met Blade181. Ik zou sneller moeten typen.

Verwijderd @dion_b • 2 april 2001 01:09

Ik ben geen expert op het gebied, maar ik gok wel dat dit soort benchmarks wel meer representatief zijn voor servertoepassingen, waar vele processen en threads tegelijkertijd lopen etc.. En dan lijkt de P3 me een betere keus.

Maar voor werkstations en voor thuis is de Athlon zeker meer dan prima, helemaal gezien z'n prijs.

SG @Verwijderd • 2 april 2001 19:03

Dan kunnen ze beter die mutitreaded aps database serveraps die veel gebruikt worden benchen dan zo'n worse case senario syntetische benchmark wat je in reallife nauwelijks in code tegen komt want die TB 1,333 haalt nu nog een P4 1,7 er onderuit in de meeste apps op een paar na..

Pas als dit soort code mainstream wordt dan gaat het een rol speelen maar blijkbaar is het niet zo op dit moment.

Verwijderd @SG • 2 april 2001 20:20

vergeet niet dat deze apps de p4 instukties nog niet optimaal benutten als je hem vergelijkt met een amd athlon

TheGhostInc @SG • 2 april 2001 23:50

Toch geeft dit wel aan dat Intel bij het ontwerp van deze processor wel eentje heeft gebouwd die rotsvast is, misschien niet altijd de snelste, maar wel altijd ongeveer even snel, in een bepaalde situatie zou een Amd bijna doodvallen tov. een PIII, en in situaties zoals bij een database wil je dat dat niet gebeurd als je load al omhoog schiet.

* 786562 TheGhostInc

Captain Pervert 2 april 2001 00:54

Ik wist dat de P3 op sommige gebieden beter was dan een Athlon, maar dat het zo extreem zou zijn, nee.

En hoe verhoudt zich de performance van de P4 op dit gebied?

bobsnl @Captain Pervert • 2 april 2001 01:27

Vergeet niet dat dit maar 1 benchmark is. Vele andere benchmarks, zoals bv 3dMark, zullen de Athlon het voordeel geven. Benchmarks zijn maar relatief: de ene keer wint de PIII, de andere keer de Athlon. Het is maar waar de benchmark de nadruk op legt.

Verwijderd @bobsnl • 2 april 2001 09:57

En dus zou een vertaling van deze benchmarks naar de real world wel leuk zijn.
Athlon wint met gaming / 3dmark , maar wat zijn de consequenties voor database-servers, mail-servers, http-servers?

Verwijderd 2 april 2001 19:40

Hieruit blijkt maar weer dat de meeste benchmarks eigenlijk grote onzin zijn, en men eigenlijk alleen benchmarks zou moeten draaien met de door het publiek veel gebruikte zware applicatie's. In de meeste gevallen zijn het toch de spellen.

Als mensen thuis al photoshop gebruiken weten de meesten niet meer dan hoe ze een foto kunnen openen, okee, mischien nog enkele effecten er op loslaten, maar met layers omgaan, dat wordt al een probleem.

Ik heb sowieso het idee dat de meeste benchmarks alleen maar gebruikt worden door mensen om op te kunnen scheppen dat hun PC sneller is dan van iemand anders. Want ik denk dat iedereen hier niet zal merken of een PC 5% trager of sneller is. Ja aan het eind van de dag kun je zeggen dat je meer blokjes hebt gegraasd, so what.

Het liefst zou ik dus per applicatie gebied een goede benchmark zien. Maar ook hierbij kun je weer niet helemaal juiste verhoudingen krijgen, als je bijvoorbeeld een standaard database benchmark hebt, zal altijd blijken dat er toch nog verschil zit in de in gebruik zijnde databases.

Met de per applicatie gemaakte benchmarks zou je denk ik wel een betere algemene indruk kunnen krijgen van het geteste systeem.

SG @Verwijderd • 2 april 2001 19:51

Hier ben ik het mee eens
Omdat de applicatie gebruik sterk varieert zouden er eigen lijk veel meer aps games gebenched moeten worden waaruit de lezer die aps selecteerd die hij vaak gebruikt en er dan een conclusie uit kan trekken wat voor zijn gebruik het beste is op dat moment.

Maar daar gaat heelas wel zeer veel bench tijd in zitten

blade181 2 april 2001 00:54

Waarom nog zo'n processor als de P3 (en de athlon eigenlijk ook) nog gaan benchmarken als die volgend jaar niet meer geproduceerd wordt????? Is eigenlijk helemaal niet belangrijk je moet kijken naar de toekomst eigenlijk is de P3 ook helemaal niet zo belangrijk meer omdat er toch geen snellere versie meer uitkomt alles is nu gericht op de P4 dus eigenlijk zouden ze de P4 in deze benchmark ook moeten betrekken!

Jack Flushell

@blade181 • 2 april 2001 01:01

Met alle respect: wat een .... ! Natuurlijk zijn die benchmarks belangrijk. Er zijn ontelbare systemen met die P3 of de athlon. Die dingen zijn hartstikke belangrijk. Bovendien komen nog heel dit jaar versies uit van beide processoren en zullen er dit jaar nog heel wat geproduceert worden... dan wil je wel benchmarks hebben, zodat je de beste koopt qua prijs / kwaliteit.

EaS 2 april 2001 13:08

Een beetje onzin vind ik dit, iedereen weet al jaren hoe Intel de benchmarks wint. En het is niet anders met de SPEC-suite. Intel gebruikt z'n eigen compilers, dus volledig geoptimaliseerd, EN waarin vele achterdeurtjes zijn ingebouwd (van die vage 'flags' die alleen voor de SPEC bench in de compilers zitten - o.a. c't brengt dit ook vaak naar voren in hun blad). Het resultaat is een fantastische SPEC score, die in real life nergens weer te vinden. Met dank aan de compilers.

Auteur

AVL @EaS • 2 april 2001 13:37

Ik geloof niet dat je het artikel helemaal hebt gelezen, hierover wordt namelijk het volgende geschreven:

Lots of explanations have been offered.
Benchmark Special Compiler:
I see real merit here but don't believe it is the most important factor. One reason is the Intel C compiler is also the fastest compiler on the Athlon as well.

EaS @AVL • 2 april 2001 14:05

De compiler moet binnen een half jaar na dat de resultaten gesubmit zijn publiekelijk beschikbaar zijn, dus 'special compilers' -> nee. Maar vage compiler - flags die alleen op een PIII werken -> ja.
Plus, hoge spec boeit ruk, omdat het totaal niet overeen komt met real life prestaties.

procyon 2 april 2001 00:55

Raar dat zoiets nu pas aan het licht komt, en zijn al duizenden vergelijkingen gemaakt tussen de Athlon en de PIII.

Ralph Smeets 2 april 2001 12:31

Ik mot zeggen dat hier een hele goede uitleg wordt gegeven over hoe de Athlon en de Pentium III met z'n geheugen accesses omspringt.

Dit verklaart dus ook waarom DDR geheugen niet (altijd) veel performance winst oplevert bij het gebruik van 'n Athlon. Om van DDR geheugen te profiteren moet je streamen. Een enkel 64 bits woord lezen gaat met DDR-SDRAM even snel als met SDR-SDRAM. DDR wordt pas sneller als je meerdere 64 bits woorden 'streamen' die op op-eenvolgende adresen staan gaat lezen.

Wat ik echter niet snap is de gcc benchmark. Onder Linux blijkt de Athlon namelijk veel sneller te zijn dan 'n Pentium III tijdens de kernel compilatie. Linux gebruikt ZAIW (Zover Als Ik Weet), ook gcc. Dus in hoevere de SPEC gcc benchmark of de Linux Kernel Compilation benchmark representatief is.....