Mijlpaal voor desktop: Pentium 4 3,06GHz review - Update

Vandaag doorbreekt Intel de drie gigahertz barrière met de nieuwe Pentium 4 3,06GHz processor. Inmiddels hebben veel hardwaresites hun reviews van de eerste samples online staan, nu de NDA ten einde is. De mannen van het Franse x86-secret.com (what's in a name ) waren kennelijk zo onder de indruk van hun testexemplaar, of ernstig vermoeid van het nachtelijk benchen, dat ze hun voor de veertiende november bestemde review al dagen open en bloot op hun site hebben staan. Enfin, wat ook de redenen zijn, wij wilden hun verhaal jullie natuurlijk niet onthouden en plaatste het als uitgebreid nieuwsbericht op onze voorpagina. Op verzoek van Intel hebben we in goed overleg dit bericht tijdelijk weer van de voorpagina gehaald, om vandaag alsnog aan te bieden. Onderaan het artikel vindt je een overzicht van reviews op andere hardwaresites.

Pentium 4 met Hyper-Threading: begin van een nieuw hoofdstuk

De Pentium 4 3,06GHz is niet slechts de 266MHz sneller geklokte variant van de Northwood-core, als opvolger van de Pentium 4 2,8GHz. Weliswaar heeft deze processor de Northwood core met C1-stepping, 512KB L2 cache en een 533MHz QDR FSB met laatstgenoemde gemeen, de activatie van het innovatieve Hyper-Threading in de processor - aangegeven in het nieuwe Pentium 4 logo- waardoor deze over een tweede logische core kan beschikken voor Symmetric Multi-Threading, is volgens de Fransen een essentieel verschil en een belangrijk moment voor de desktopprocessormarkt; het begin van een nieuw hoofdstuk in het Pentium 4-boek. Ander kleiner verschil met eerdere Pentium 4 processors is een Vcore van 1,525 Volt in plaats van 1,5 Volt. Iets wat door het moederbord ondersteund moet worden.

Alvorens benchmarks te genereren, neemt men de lezer nog even mee naar Intel-productiefaciliteiten in Hillsboro Oregon, waar 0,13micron chips op 300mm wafers gebakken worden, en laat men nog even Northwood-cores in detail zien. Ook legt men nog eens uit wat Hyper-Threading nu precies inhoudt. Met het programmaatje MTB (Multi-Thread Benchmark), laten 'les garçons' zien dat HT theoretisch voor een boost van 41% kan zorgen. De praktijk werkt echter vaak wat anders dan deze synthetische benchmark. HT is ook geen echt alternatief voor dual-processing; met het laatste is theoretisch een veel grotere winst te behalen.

Benchmarks zonder SMT-support

Getest werd met een Asus P4GE-V moederbord, voorzien van een i845GE chipset, en DDR PC3200 CAS 2,5 geheugen op 166MHz (333DDR/PC2700). Ook van de partij in de benchmarkvergelijkingen zijn Intel's Celeron 2GHz en de Pentium 4's op 2,66 en 2,8GHz. AMD wordt vertegenwoordigd door een Athlon XP 2000+ en 2800+. De Pentium 4 3,06GHz doet telkens mee mét en zonder HT ingeschakeld. Er worden eerst een paar non-SMT benchmarks gedraaid; in CpuMark 99 scoren de AMD Athlon XP 2800+ en de beide Pentium 4's 3,06GHz gelijk. PCMark 2002 wordt gedomineerd door Pentium 4 3,06GHz - met licht voordeel voor HT-versie - de 2,8GHz op gepaste afstand, en de XP 2800+ in de middenmoot. ScienceMark v1.1 is van oudsher het domein van de Athlons geweest door de K7-optimalisaties. Ook nu ligt de Athlon XP 2800+ nog kop, al volgt de nieuwe Pentium 4 nu wel heel erg kort op de hielen, met een marge van drie procent. MetaBench is voor de Pentium 4 3,06GHz. Op PCMark 2002 na, toont geen van bovenstaande benchmarks voordeel voor de P4 met HT-enabled.

Benchmarks met SMT-support

Interessanter wordt het met benchmarks die wél SMT-support hebben. SiSoft Sandra zegt dat de Pentium 4 3,06GHz zonder HT min of meer gelijkwaardig is aan een Athlon XP 2800+ (waarbij de FPU-waarde van de Pentium 4 de XP verslaat), met HT ingeschakeld maakt de Pentium 4 een grote sprong voorwaarts (20% winst in FPU). Hierbij moeten we wel opmerken dat SiSoft Sandra volgens sommige berichten het effect van Hyper-Threading volledig doorcalculeert. De MP3-compressiebenchmark GoGoMP3 v.239b, die geoptimaliseerd is voor SSE en multi-threading, toont niet alleen dat de Pentium 4 2,66GHz en diens snellere broers de Athlon XP 2800+ verslaan, maar ook nog eens een boost van 25 procent voor de Pentium 4 3,06GHz met HT ingeschakeld. BAPCo Sysmark 2002 zet de Pentium 4 2,66GHz en sneller op de hoogste posities neer. HT geeft hier slechts 2,5 procent winst voor de 3,06GHz. Ook de twee SSE-geoptimaliseerde 3D-modelling benchmarks van Kribi Bench v.1.1 laten een dergelijke positieverdeling zien, waarbij de HT-optie echter een respectabele winst van respectievelijk achttien en zeventien procent genereert.

De laatste categorie benchmarks zijn die van de games. 3DMark 2001 SE laat zien niet echt met SMT, en dus ook niet met HT overweg te kunnen. De Pentium 4 3,06GHz scoort in beide modes vrijwel identiek, en de Athlon XP 2800+ (be)houdt hier zijn koppositie. De Quake 3 en UT2003 game-engines bieden wel support voor SMT. In Quake 3 blijkt het inschakelen van SMT in Quake echter negatief uit te werken op de P4 met HT, en doet deze ongeveer presteren als een Athlon XP 2200+. De reden hiervoor is onduidelijk. De SMT optie in Quake op "0" zet beide Pentium 4's 3,06GHz naast elkaar op kop, waar je ze verwacht, evenals de 2,66 en 2,8GHz Pentium 4's. Maar geen extra boost hier voor Hyper-Threading. UT2003 laat eveneens de dominantie zien van de Pentium 4 over de Athlon XP, maar biedt ook nog eens een klein extra voordeeltje voor HT-technologie, al is het maar vijf procent.

Compatibiliteit van Software

Om van Hyper-Threading ten volle gebruik te kunnen maken, heeft men, volgens Intel, het volgende nodig: een officiële Pentium 4 3,06GHz of sneller, een Intel-chipset met HTT support, een BIOS met HTT-support, en een besturingssysteem dat HTT-optimalisaties heeft. Op dit moment biedt alleen Windows XP (Home en Pro) optimalisaties voor HTT. Intel plaatst Windows 2000, hoewel in principe geschikt voor SMT, in de hoek der 'niet-aanbevolen' besturingssystemen, evenal Windows ME en 98. Onder die laatste besturingssystemen wordt aangeraden Hyper-Threading te de-activeren.

De keuze van een besturingssysteem is van primair belang om te profiteren van HT. Men draaide de Pentium 4 3,06GHz eerder ook op een Red Hat 8.0 systeem, waarbij SMT correct werd herkend. Volgens Intel is Kernel 2.4.18 minmaal vereist en zijn Red Hat 7.3, 8.0, en SuSe 8 compatible. Een OS dat meer dan één processor kan hanteren, kan in principe Hyper-Threading exploiteren, zoals Windows 2000, Windows XP, en Linux, om de meest bekende te noemen. Toch is het zaak op te letten met HT en multiprocessor OSsen, omdat laatsten niet per se optimalisaties hebben voor HT kan het misgaan bij het verwerken van single-threaded applicaties. Tests met CPUMark 99 en ScienceMark laten zien dat onder Windows 2000 de P4 met HT ingeschakeld zichzelf verslikt in de mono-threads, en tot lagere prestaties komt dan wanneer de HT-optie uit staat. Onder Windows XP treedt dit verschijnsel niet op.

Compatibiliteit van hardware

Naast HT-support van OS en software, worden er ook voorwaarden voor HT-plezier gesteld aan de hardware. De chipset van een moederbord moet Hyper-Threading eveneens ondersteunen. Hieronder een overzicht van Pentium 4-chipsets, en hun al dan niet aanwezige support voor de Pentium 4 3,06GHz en Hyper-Threading:

	Chipset		Officieel		P4 3,06GHz support		HT-support		Opmerking
	i845D		Nee		Ja		Nee
	i845E		Ja		Ja		Ja
	i845G		Ja/Nee		Ja/Ja		Ja/Nee		Rev.B/Rev. A
	i850		Nee		Nee*		Nee		* 23x100MHz max.in test
	i850E		Ja		Ja		Ja
	i845PE		Ja		Ja		Ja		Recent BIOS
	i845GE		Ja		Ja		Ja
	VIA P4X400		Nee		Ja		Nee		HTT-support in toekomst?
	SiS645		Nee		Nee		Nee
	SiS645DX		Nee		Ja		Nee
	SiS648		Nee		Ja		Nee		Miischien HT-support in nieuw BIOS

Overklokken

Onze Franse collega's houden blijkbaar ook van tweaken en waren nieuwsgierig naar tot welke kloksnelheden hun testsample in staat was. Het maximaal stabiel haalbare met de standaard Intel-koeler was 3.466MHz. Booten lukte nog net op 3,6GHz. Benchmarkresultaten met de overklokte versies - inclusief Hyper-Threading - kun je op deze pagina terugvinden.

Conclusie

In Maart 2000 doorbrak AMD als eerste de 1GHz-barrière met de Athlon, en verraste daarmee vriend en vijand. Anderhalf jaar later tikte Intel als eerste aan bij de 2GHz mijlpaal. Volgens AMD-fans door een beetje vals te spelen, omdat dit gepaard ging met een verlaging van de IPC-waarde. Volgens Intel zou dit echter meer dan gecompenseerd gaan worden. Iets meer dan een jaar verder, in november 2002, bereikt de Pentium 4 wederom een psychologische gigahertzmijlpaal, en laten de prestaties zien dat Intel woord gehouden heeft. Eind november zal de Pentium 4 3,06GHz volop van de band rollen, zodat de feestmaand in diverse systemen extra luister bijgezet kan worden, terwijl AMD daar alleen een Athlon XP 2700+ tegenover kan zetten, en de 2800+ nochtans vrijwel alleen in reviews bestaat.

Hyper-Threading kan idealiter een boost van ongeveer veertig procent geven, maar in de praktijk komt dat momenteel neer op tien tot twintig procent in applicaties die dat ondersteunen. In dat opzicht is het vergelijkbaar met de introductie van instructies zoals SSE(2), en straks AMD's 64-bit extensies. Hyper-Threading biedt nog ruimte voor verdere ontwikkeling, zoals ondersteuning voor de detectie van vier logische cores, verbetering van (L1) cache-geheugens, en het meer gemeengoed worden van HT-support door software-applicaties en games. Prescott, de 0,09micron opvolger van de huidige Northwood, zal volgend jaar Hyper-Threading 2 ondersteunen, wat in combinatie met andere verbeteringen van de NetBurst Architecture een processor op moet gaan leveren die de strijd met AMD's K8-desktopgeneratie waardig tegemoet kan treden.

Links naar andere Pentium 4 3,06GHz reviews:

• Ace's Hardware
  
• AnandTech
  
• HardOCP
  
• Hardware Analysis
  
• HardwareLuxx
  
• Hot Hardware
  
• Tech Report
  
• Tom's Hardware Guide
  
• Tweak Town
  
• Virtual Hardware Zone
  
• X-bit laboratories

Reacties (46)

[tHe_BiNk]

http://www.overclockers.com/tips00184/

To get hyperthreading to work, you need the following:

- You need a CPU that supports HT.
- You need a motherboard that supports HT
- You need an OS that supports HT, and
- You need a utility that recognizes HT.

Only now do we have all the pieces available. So . . . .

1) IF you have a C1 stepping PIV AND

2) You have it in a PIV board listed here or one in which a BIOS update states that HT is enabled and you've flashed that update AND

There are a few 845E boards that currently support HT. The Asus P4B533 series does (beginning with BIOS 1011). The Gigabyte GA8IHXP (BIOS F7) and GA-8IE533 (BIOS F4). The Iwill P4E series does. On the RDRAM side, the Asus P4T533-C (BIOS 1008) supports HT. There may be some others.

3) You are running Windows XP AND

4) You have or are willing to download Sandra 2003.

[Rudie_V]

Toch hoop ik stiekem dat er voor Windows 2000 een update komt waardoor HTT wel goed ondersteund wordt, desnoods in een SP(4??). Ook omdat Windows 2000 erg veel door bedrijven gebruikt wordt/gaat worden. Want over een paar maanden is de HTT cpu toch gemeengoed en zitten ze al in de standaard pc's van oa Dell, Compaq, HP whatever..
Iemand al iets gelezen/gehoord hierover ?

[Strebor]

Het lijkt me dat er voor Windows 2000 Server een update zal komen, anders is er geen Serverplatform van Microsoft dat effectief met HTT machines kan omgaan.

[leuk_he]

.net server 2003 is niet zover weg meer hoor. Eind dit jaar zou het bij de leverancers moeten liggen.

Aan de andere kant: de XEON ondersteund HT al geruime tijd.

[Soar]

Hier is er nog een van Anandtech:
http://www.anandtech.com/cpu/showdoc.html?i=1746

[Sharky69]

Ook Ome Tom heeft een review:

http://www.tomshardware.com/cpu/02q4/021114/index.html

[Beaves]

Het blijkt dus dat HTT (op een paar applicaties na) wel zin heeft, ook op de desktop in tegenstelling tot wat veel mensen dachten.

Ook al levert het maar een paar % snelheidswinst op, het is toch wat en dat is mooi voor een feature die "gratis" is, je hebt er niets voor nodig op een moederbord na die het ondersteunt en natuurlijk een HTT enabled P4.

Dat Quake3 met HTT lager scoort vind ik niet zo raar, want als je SMP bij Quake3 aanzet levert het meestal ook geen extra fps op en daarnaast wordt Quake3 meestal ook nog eens onstabiel. Lijkt me meer aan Quake3 liggen dan aan HTT als techniek.

Tests met CPUMark 99 en ScienceMark laten zien dat onder Windows 2000 de P4 met HT ingeschakeld zichzelf verslikt in de mono-threads, en tot lagere prestaties komt dan wanneer de HT-optie uit staat. Onder Windows XP treedt dit verschijnsel niet op.

Er is nog een reden om XP te gebruiken bij een HTT enabled CPU. XP ziet een HTT enabled CPU namelijk niet als twee fysieke CPU's, maar als twee logische core's waardoor je niet in de problemen komt als je bijvoorbeeld XP Home gebruikt (die maar 1 CPU ondersteund als ik me niet vergis).

Dan kan je nog gebruik maken van de HTT optie omdat XP dus ziet dat er maar 1 CPU gebruikt word. Win2K ziet HTT als extra CPU.

In ieder geval heeft HTT dus wel nut, ook al levert het weinig op meestal.

HT is ook geen echt alternatief voor dual-processing; met het laatste is theoretisch een veel grotere winst te behalen.

Ik denk ook niet dat Intel HTT als vervanging van SMP/MP ziet maar meer als een techniek die zonder al te veel moeite zorgt voor een prestatieverhoging. En dat heeft de P4 nodig om straks de K8 bij te kunnen houden.

SMP/MP is daarnaast veel duurder, je hebt een dual moederbord nodig en twee CPU's, terwijl HTT bijna niets kost op een paar transistoren extra.

Ik denk dat de Prescott straks weinig langzamer is als de Hammer, alleen heeft de Hammer het voordeel dat je extra geheugen kan gebruiken, en dat is straks best een groot voordeel.

[CARman]

Volgens mij is er alleen gesteld dat de situaties waarin HTT echt sneller is dan een 'normale' CPU, veel minder zijn dan er in eerste instantie werd verteld. Als je zo de verschillende applicaties bij elkaar pakt, zal de winst minimaal zijn. En dat het af en toe ook een negatief resultaat heeft, zal wel verdwijnen op het moment dat er betere optimalisaties zijn.

En dat is in mijn ogen dus wel bevestigd. De performancewinst zal in de regel slechts enkele procenten bedragen, en niet de 25% of meer waar over werdt gespeculerd bij de introductie van HTT.

[Anoniem: 54966]

Bij HTT vraag ik mij twee zaken af:

1) Krijgt de gebruiker het gevoel van met een echte dual processor aan het werk te zijn? Zo'n workstation 'voelt' sneller aan en geeft nooit de indruk van vast te hangen. Weet iemand of dit ook met HTT het geval is?

2) Hoe draaien zware java applicaties onder HTT? Zo'n applicaties (WebLogic, WebSphere, Intellij, ...) maken heel veel gebruik van multithreading en kunnen volgens mij een grote performance boost krijgen. Zijn er daar al benchmarks over beschikbaar?

[Cookie]

1) Krijgt de gebruiker het gevoel van met een echte dual processor aan het werk te zijn? Zo'n workstation 'voelt' sneller aan en geeft nooit de indruk van vast te hangen. Weet iemand of dit ook met HTT het geval is?

Ja, volgens Ace's Hardware reageert en laadt een systeem soms sneller. Al wijten ze echt trage respons in een systeem in veel gevallen aan andere zaken dan de processor.
http://www.aceshardware.com/read.jsp?id=50000332

[TwisteR]

En wederom is er geen review van Tweakers.net on-line
In de reacties op dit/vorige artikel werd al duidelijk dat T.net over samples beschikte, maar er is geen review verhaal te vinden. Als T.net wil meespelen met de rest van de wereld zullen ze toch wat vaker en eerder moeten komen met hun verhaal. Ook denk ik dat de hardware fabrikanten zich op een gegeven ogenblik zullen afvragen wat het nut is om T.net hardware te leveren als er toch geen review van verschijnt.

[dizzytal]

Bij Media Markt Zwolle hebben ze er al een staan. P4 3.06GHz met Gigabyte Radeon 9700 128MB. Draait 3D Mark 2001SE op, 1600x1200 32b eerste 'auto'demo 170fps!!

[Anoniem: 55241]

Ik ga toch voor de XP 2800. Deze ligt niet ver achter
en scoort o.a in 3D mark 2001 beter. Ook zal de prijs/
prestatie beter zijn.
AMD ligt dus niet echt ver achter Intel en ben nieuwsgierig naar de Hammer

[Daniel]

Het verschil is alleen dat deze processor volop te krijgen is en de XP2800+ niet...

[cablepokerface]

Waar zit hem de update nu in dan ??

[Grijns]

waarschijnlijk in de lijst met reviews die er nu zijn aangezien de NDA is afgelopen.

[Change]

Zou wel handig zijn als de volgende keer wordt aangegeven wat er precies is upgedate, zodat je niet het hele artikel nog een keer door moet lezen op zoek naar (andere) updates...

[Milly]

Idd. Deze posting stond twee dagen geleden ook al heel even op de FP (zie dit draadje op GoT.

[boner]

laatst zei tinus dat t.net er ook een exemplaartje van mocht testen. Maar dat ie niets publiceerde omdat de NDA dat verbood. Hebben we ook een "eigen" review ergens liggen?

[Wouter Tinus]

We hebben wel twee testexemplaren maar geen review helaas . Zou ook weinig toevoegen aan de 12 die hierboven al vermeldt staan.

[scsirob]

Hoezo? Draait die van jullie dan inmiddels niet op 4+ GHz?? Hoe zit dat, meneer de UberTweakert??

[StGermain]

voor 4+ GHz moet je bij "de vage japanner" zijn denk ik

[Entity]

Die zal ongetwijfeld in de loop van de dag wel komen, gun ze een beetje tijd.