Intels 64-bits Xeon bestrijdt AMD's 64-bits Opteron

De Franse site x86-secret heeft getest hoe goed de Intel Xeon-processor met EM64T-extensies presteert ten opzichte van de AMD Opteron. Hiervoor maakte het gebruik van een 3GHz Xeon-processor en een 2GHz Opteron-processor. Deze keuze viel op deze twee omdat deze ongeveer hetzelfde kosten. Elke processor werd getest in zowel een 64-bits omgeving als een 32-bits omgeving. Hierdoor kon er niet alleen vergeleken worden hoe beide processors ten opzichte van elkaar presteren, maar ook wat de invloed is van de 64-bits extensies in beide processors op de performance. Er werd zowel met Linux als met RC1 van Windows XP 64-bit Edition for 64-bit Extended Systems getest.

Vanwege een bug in gcc 3.4, de compilator die onder Linux gebruikt werd om de testen te bouwen, was het niet mogelijk om de Xeon in 64-bits mode te testen met behulp van HPLinpack en Seti@Home. In 32-bits mode presteert de Xeon beter dan de Opteron in 32-bits mode, maar slechter dan de Opteron in 64-bits mode. De drie andere testen onder Linux wilden wel in zowel 32-bits als 64-bits mode op beide processors draaien. De resultaten van deze drie testen zijn nagenoeg gelijk. De Opteron is het snelst als er 64-bits code wordt gedraaid, gevolgd door de Opteron met 32-bits code. De prestaties van 64-bits code op de Xeon vallen tegen. Deze zijn in alle de drie testen, nBench 2.2.1, SSBench 1.06b en NPB 3.1, slechter dan die van een Xeon die 32-bits code draait.

	SSBench 1.06b (seconden, minder is beter)
	Opteron 64-bits INT	100,14
	Opteron 64-bits FP	63,97
	Opteron 32-bits INT	102,95
	Opteron 32-bits FP	70,07
	Xeon 32-bits INT	106,14
	Xeon 32-bits FP	78,82
	Xeon 64-bits INT	110,39
	Xeon 64-bits FP	83,96

Als laatste worden er vijf benchmarks onder Windows XP gedraaid. De resultaten zijn erg interessant. Op de BlobbyDancer-test na, worden al deze benchmarks, MiniGZIP, Mandelbrot, Whetstone en PovRay 3.6, gewonnen door de Opteron als er 64-bits code wordt gedraaid. Als er echter 32-bits code wordt gedraaid, is het de Xeon-processor die wint, op de BlobbyDancer-test na. Verder valt op dat de prestaties een stuk beter zijn als de Opteron 64-bits code uitvoert. De Xeon-processor heeft echter minder baat bij het uitvoeren van 64-bits code. Over het algemeen zijn de prestaties wel beter, maar niet in dezelfde mate als bij de Opteron. In de Mandelbrot test presteert de Xeon met 64-bits code zelfs slechter dan met 32-bits code.

De conclusie is dan ook de Opteron meer baat heeft van 64-bits extensies dan de Xeon. De oorzaak is waarschijnlijk de gcc-compiler die gebruikt wordt. Toen twee jaar geleden de Opteron op de markt verscheen, bleven de prestaties in 64-bit mode vaak achter op die in 32-bits mode. De makers van de compiler hebben echter niet stil gezeten en gcc is dan ook in de afgelopen twee jaar flink verbeterd. Het resultaat zien we terug in deze test. Intel heeft er echter voor gekozen om langer te wachten met het uitbrengen van een 64-bits processor. Het was dan ook niet mogelijk om gcc te optimaliseren voor de EM64T-extensies in de Xeon. Of dit een echt probleem zal worden voor Intel is moeilijk te zeggen. De meeste Windows XP-programma's worden namelijk met behulp van de compilers van Microsoft en Intel gebouwd. Het ligt dan ook in de lijn van verwachting dat deze twee compilers een stuk beter voor EM64T zijn geoptimaliseerd dan gcc.

	Povray 3.6 (seconden, minder is beter)
	Opteron 64-bits abyss.pov	37,77
	Opteron 64-bits landscape.pov	43,89
	Xeon 64-bits abyss.pov	46,06
	Xeon 64-bits landscape.pov	53,94
	Xeon 32-bits abyss.pov	41,97
	Xeon 32-bits landscape.pov	56,72
	Opteron 32-bits abyss.pov	37,33
	Opteron 32-bits landscape.pov	60,31

Reacties (43)

[pinockio]

Zou het - afgezien van dat verhaal met die compilers, waar ik te weinig van afweet - niet gewoon zo zijn dat de Opteron vanaf het begin is ontworpen als 64-bits processor, terwijl de Xeon altijd 32-bits is geweest en nu opeens (als marketingtruuc) 64-bits extensies erbij krijgt? Daar lijkt het volgens mij in ieder geval op.

("bestrijdt" is een letterlijke vertaling van "fights" --- Xeon gaat de strijd aan met Opteron)

[rapture]

Ik heb al een tijdje afgevraagd of een Intel Processor met EM64T-extensies echt 64 bit is. Intel kennende maakt graag marketing-processors, bv de consument kent niks anders dan MHz, dus het boeltje zo hoog mogelijk klokken. Hoe slecht het presteert is van minder belang, als het maar verkoopt.

Intel zegt zelf dat EM64T voor Extended Memory 64 Technology staat, dus goed als je meer dan 4GB ram wilt (dat kan allang). Intel beweert dat je Itanium moet kopen voor echte 64bit.
http://www.tweakers.net/nieuws/31494

Bovendien zijn Pentium 4 achtigen 32bit cpu's, in een korte tijd heeft Intel de AMD-datasheets gelezen en EM64T (inclusief de fouten in de AMD-datasheets) toegevoegd aan Pentium 4 achtigen.

Ofwel heeft men enkel een instructieset toegevoegd aan de CPU en 64bit berekeningen worden in meerdere stappen gedaan (want de hardware is maar 32bit). Zo kan de nieuwe Windows XP x64 gedraaid worden, maar dan ook alleen gedraaid worden en je zal dus geen performancewinsten tegenkomen. Bij Balusc lees ik dat Xeon van Socket603 naar Socket604 overgestapt zijn om 64bit in te voeren, dat 1 pinnetje extra genoeg? De meeste pinnen zijn er om stroom te leveren aan processor en de Xeon blijft regelmatig op de max van 100A.
http://balusc.xs4all.nl/ned/har-cpu-int-p4.html

Ofwel zijn de fouten in de AMD-datasheets (inhoud van meeste boekjes worden nooit gegarandeerd op correctheid) nogal grof.

[BalusC]

Dat ene pinnetje is niet om 64bit te indiceren, maar om FSB@133MHz/200MHz te indiceren So603 is voor FSB@100MHz only. Dat heeft verder helemaal niks met 64bits instructiesets te maken.

[TinusH777]

Tijd voor een (domme?) vraag:
Weet iemand waarom een 64-bitter sneller zou zijn dan een 32-bitter?
Ik zie namelijk niet waarom a=4*12 sneller zou moeten zijn op 64 bits dan op 32 bits.
Volgens mij is een 64bitter alleen interessant indien je >4gb geheugen in de PC prikt.

[zzzzap]

Met 64 bit wordt niet alleen het adresbereik vergroot (hoewel Intel en AMD in de 64 bit-processors deze limiteren tot ik geloof 52 adreslijnen), de 64bit toevoeging heeft ook met de registergrootte te maken. Als er berekeningen gemaakt moeten worden met erg grote getallen is het gemakkelijker ze in één keer in een register te plaatsen, de mathematische bewerking er op los te laten en weer terugschrijven in memory, in tegenstelling tot eerst van 64bit de eerste 32bit uit het geheugen in het register stoppen, berekenen, overflow bits bewaren, uitkomst terug naar memory, tweede helft 32bits uit het geheugen in het register stoppen, overflow erbij op tellen, weer de rekenkundige bewerking doen, en terug plaatsen in memory.
Bij 32bit zijn er 2x zoveel (trage) memory bewerkingen nodig om met grote getallen om te gaan. Zeker wanneer gebruik gemaakt wordt van databases kan zowel van de uitgebreide adreslengte als de verbeterde rekenkracht hier winst gehaald worden!
Je hebt hier natuurlijk alleen wat aan als én je OS én je applicaties met 64bit compilers zijn gecompileerd.

[Olaf van der Spek]

Weet iemand waarom een 64-bitter sneller zou zijn dan een 32-bitter?

Behalve de bredere registers zijn er ook extra registers toegevoegd. Hierdoor hoeft de L1 cache minder vaak benadert te worden, en hoeven er iets minder instructies uitgevoerd te worden, wat snelheidswinst oplevert.

Volgens mij is een 64bitter alleen interessant indien je >4gb geheugen in de PC prikt.

Dat is ook niet waar. Ook het virtueel geheugen is beperkt tot 2/4 gbyte en dat is in een aantal gevallen helemaal niet handig, zelfs als je niet zoveel fysiek geheugen hebt.

[Anton]

De meeste Windows XP-programma's worden namelijk met behulp van de compilers van Microsoft en Intel gebouwd. Het ligt dan ook in de lijn van verwachting dat deze twee compilers een stuk beter voor EM64T zijn geoptimaliseerd dan gcc.

Dat is puur gokken. Een intel compiler kan ook best snel werken op een Opteron, het hangt er maar helemaal vanaf welke features op welke manier geimplementeerd zijn in de hardware van beide cpu's. Het zou best kunnen dat de microsoft compiler sneller is dan gcc op een Xeon, maar dat die nog sneller is op een Opteron.

In het verleden is bijvoorbeeld ook al gebleken dat een compiler die optimaliseert voor een pentium ook programma's op een 486 sneller liet draaien, totaal tegen de oorspronkelijke theorie in. We zullen de resultaten van de compilers zelf moeten afwachten.

[_JGC_]

De intel compiler genereerde destijds ook code die sneller werkte op de Athlon XP, terwijl deze voor Xeon/P4 geoptimaliseerd waren.

Blijkbaar bouwt intel dus over het algemeen goede compilers en maakt de hardware specifieke optimalisatie niet het grootste deel uit.

[NBK]

Of AMD implementeerd functies die er echt toe doen op een betere manier dan Intel en de andere functies wat minder goed.

[mxcreep]

Je hebt deels gelijk...als voorbeeld mysql (onder linux).
Download voor de gein eens de met gcc gecompileerde binaries van mysql.com en tevens de met de intel compiler gecompileerde binaries.
Het snelheidsverschil is echt niet te verwaarlozen, bij sommige akties loopt het verschil op tot 20% op intel cpu's...
Je mag er echter van uit gaan dat Intel zijn compiler optimaliseerd voor eigen cpu's, en de verschillen tussen Intel en AMD zijn inmiddels toch wel groter geworden.
Om dus echte resultaten te zien denk ik dat het nodig is om te kijken naar benchmarks gerund op software met de voor dat platform meest optimale compiler gecompileerd...in gevallen waar de maximale performance noodzakelijk is zal deze naar alle waarschijnlijkheid namelijk ook gebruikt worden.

[lvh]

Ehh, deze twee processoren zijn zowel qua doelgroep als qua prijs concurrenten. Kloksnelheid is geen meting van performance. Sterker nog, processor performance kan je geen getalletje op plakken.

[Countess]

als je even verder leest zie je dat het is omdat ze ongeveer het zelfde kosten
geen onredelijke vergelijking dus.

de top modelen worden lang niet zo vaak verkocht als de midde mode modellen waarvan dit 2 goede voordeelden zijn.
voor een test met maar 1 kandidaat van beide campen vind ik een bang for buck vergelijking helemaal zo gek niet.

[Ethnocentrix]

Omdat ghz nou eenmaal niets zegt. Een 3000+ athlon64 is sneller dan een pentium 4 3 ghz, maar draait maar op 1,8 ghz.

[Verwijderd]

als je nou een keer niet kijkt naar de ghz. Hier word gekeken naar de prijs en dit is denk ik precies waar gekeken dient te worden. Het gaat toch om de prijs/kwaliteit verhouding.

[Freee!!]

tja zo kan ik het ook, waarom vergelijken ze niet een 486 dx66 met een AMD athlon 1Ghz ?

Dat slaat wel heel hard door naar de andere kant. De vergelijking gaat bij deze test tussen twee processoren die ongeveer hetzelfde kosten. Daarbij vind ik het interessant om te zien dat de 2GHz Opteron van AMD over het algemeen beter presteert dan de 3 GHz Xeon van Intel. Opgemerkt moet daarbij wel worden dat de compiler voor (een deel van) de testen is geoptimaliseerd voor de Opteron in verband met de langere beschikbaarheid daarvan.

[TLer]

Dat zal toch ook wel mee vallen aangezien de instructie set van Intel bijna 100% gelijk is aan die van AMD.

[Verwijderd]

Opgemerkt moet daarbij wel worden dat de compiler voor (een deel van) de testen is geoptimaliseerd voor de Opteron in verband met de langere beschikbaarheid daarvan.

Voor de specifieke 64-bits code misschien, voor de rest zeker niet. GCC is heel erg pro-Intel qua performance van de x86 code (bijvoorbeeld geen loop instructies gebruiken hoewel dat op AMD processoren wel sneller is). Volgens mij hebben ze dat niet radicaal omgegooid voor x86-64.

[TLer]

Euro technisch zijn ze met elkaar te vergelijken, dus lijkt mij dit een goede vergelijking.

[Wouter Tinus]

AMD zelf heeft er anders geen enkel probleem mee om een 2GHz Opteron te vergelijken met een 3GHz Intel, getuige het feit dat de Athlon-versie van die core zelfs met single-channel geheugen (Socket 754) al een rating van 3200+ krijgt.

[lvh]

Op gcc-3.4 werken binaries die met
-march=opteron -fomit-frame-pointer -ffast-math -fprofile-use
gemaakt zijn even goed op beide AFAIK. Uiteindelijk is het "maar" een extra instructieset (x86-64/AMD64/IA32e/EM64T, hoe je het ook wilt noemen) en maakt het niet echt meteen zoveel uit welke processor het gebruikt.

[Countess]

niet helemaal.
intel heeft wat toegevoeg met EM64T (voornamelijk HT related) en heeft een feature van AMD64 maar halfhartig geimplimenteerd.
ik vermoed dat die halfhartigheid ze hier nu parte speeld.

[lvh]

Zou je wat specifieker kunnen zijn?

[zzzzap]

Intel heeft zijn SSE3 instructieset 'geruild' tegen AMDs 64bit extenties. Intel heeft een eigen leuke kreet bedacht: EM64T

[mjtdevries]

Ik denk dat Countess bedoeld dat de Opteron van het begin af aan is ontworpen voor 64bit en het daarom daar ook goed in doet.

Bij de Xeon is 64bit er naderhand bij gepatched omdat ze tegenwicht moesten kunnen bieden aan AMD. Dan kun je moeilijk verwachten dat dat een perfecte oplossing zal zijn.

En dan is het dus ook bepaald niet verwonderlijk dat 64bit dan vaak nog minder snel is dan 32bit.

Aan de andere kant is 64bit vooral interessant voor situaties waarin je gigantische hoeveelheden geheugen gebruikt en dan maakt die paar procent extra of minder snelheid van de cpu niet uit.

[Countess]

google maar fff op AMD64 vs EM64T ofzo maar hier vast 2 verschillen.

red hat :

Software IOTLB — Intel EM64T does not support an IOMMU in hardware while AMD64 processors do.
This means that physical addresses above 4GB
(32 bits) cannot reliably be the source or destination of DMA operations.

een anders (nogniet echt belangrijk verschil nog) is dat de AMD's nu al standaard 1Terabyte aan (physical) ram geheugen aan kunnen(40bit) terwijl intel het nog moet doen met 64GB(36bit)
(beiden kunnen 256TB aan virtueel geheugen aan ofwel 48bit addressing))
dit zodat niet de volledige 64bit addressing hoeven te gebruiken want dan zouden ze dit met een hele hoop nullen moeten vullen iedere keer wat het nodeloos ingewikkeld en ruimte verspillend zou maken.
met 4 2GB modules per cpu zou een 8 way AMD64 systeem al bij die 64GB kunnen komen,
intel daarintegen omdat ze maar 1 geheugen controler hebben per systeem kan daar nog lang niet aan komen. vandaar het verschil waarschijnlijk.

[Verwijderd]

@Hans..
Bestrijden betekend aanvechten.. Het is geloof ik (het is idd nogal verwarrend), zo dat de AMD er wéér als winnaar uitkomt (minder is beter). Dus, de Intel Xeon probeert de Opteron aan te vechten, maar wint dus niet..

[ThunderNet]

behalve op 32 bits, oftewel op Windows XP en dergelijken die nu wel beschikbaar zijn...
XP64 is nog steeds niet officeel uit he alleen RC's

[Countess]

hoe moet ik de geposte benchmarks zien? meer is better of minder is beter (zijn het FPS of secondes per frame zeg maar hehe)

edit : ok in beide gevallen is het minder is beter

wel grappig dat intel altijd heeft gezegt 64bit te gaan uitbrengen als er vraag naar is (wat volgens hun betekend als xp64 uit is) maar daar nu toch wel wat nadelen van ondervinden.
als het de compiler makers ook 2 jaar kost om intel's 64-ers op het nivo te krijgen van de AMD64's dan kunnen ze nog wel een een probleem gaan krijgen. (zeker omdat de compiler makers ook weer 2 jaar krijgen om voor AMD64 te optimalizeren, al zal het verschil minder groot worden als in de eerst 2 jaar natuurlijk)

[Verwijderd]

Het ziet er inderdaad behoorlijk onduidelijk uit allemaal, maar het bovenste resultaat is dus steeds het beste.

Het valt de reviewer ook al op dat de score bij een test (abyss.pov) op de Xeon slechter is met 64-bit dan 32, maar dat zie je bij dezelfde test ook bij de opteron, al is het maar een klein beetje.

[Verwijderd]

Wat mij vooral opvalt is dat de Opteron bij sommige tests juist sneller wordt op 64bits, terwijl de Xeon er juist langzamer wordt.
(SSBench 1.06b, zowel FP als INT)

[Verwijderd]

Zoals in het artikel al tussen de regels door valt te lezen. Het is maar zeer de vraag of nu de processoren getest zijn en niet de kwaliteit van de gcc compiler.

Aangezien de compiler niet eens alles correct kon compileren, is deze test wat mij betreft helaas mislukt. Het blijft afwachten totdat er meer en verbeterde compilers op de markt verschijnen.

[Hans]

bestrijdt? moet dat niet verslaat zijn? Beetje raar zo...

[Gogar]

je bedoelt 'verliest van'

[Verwijderd]

het is eerder 'daagt (tevergeefs) uit' en niet 'verslaat'.

AMD is regerend kampioen (ze waren er eerder mee en zijn krachtiger) en intel is de uitdager.

[Verwijderd]

dus als ik het goed begrijp is een opetron met 64 bits extensie en een lagere kloksnelheid van maar liefst 1 Ghz sneller dan een 3 Ghz Xenon met 64 bits extensie ?

Hulde dan aan Amd en dan kan Intel het nog wel eens zwaar krijgen op dit gebied. Laat ze nu maar eens een goede zet doen (zonder een atoomcentrale te creeren ) dit nodigt uit tot een goed plan en doordacht denken voor Intel, fijn voor ons dat houdt hen scherp, en dan is Amd weer aan de zet.

goeie zaak concurrentie, nodigt uit tot innovatie

[Verwijderd]

AMD heeft inderdaad lagere kloksnelheden en bereiken daar meer mee dan Intel, maar Intel is daarentegen weer instaat om hogere kloksnelheden te behalen om dit enigzins te compenseren. Hier komt bovenop dat mensen nog steeds meer vertrouwen hebben in Intel en ook nog steeds naar Mhz kijken, dat merk ik dagelijks en ook in de server markt.