Prestaties processors in 64-bit niet onverdeeld gunstig

LinuxHardware heeft de prestaties van 32-bit en 64-bit applicaties onder Linux gemeten op de twee snelste Athlon 64, 4000+ en FX-55, en de twee snelste Pentium 4-processors met EM64T, 3,73GHz EE en 3,6GHz 660. De testen die hiervoor werden uitgevoerd bestonden uit het renderen met POVRay en het uitpakken, bouwen en installeren van Mozilla Firefox. Met behulp van Ogg Vorbis werd het encoderen van een audiobestand getest en hetzelfde werd voor video gedaan met mencoder. Natuurlijk ontbrak SPECViewperf niet en werden de prestaties onder spellen met behulp van Unreal Tournament 2004 en Doom 3 ook gemeten.

Na al deze testen uitgevoerd te hebben, vallen er een aantal dingen op. Het eerste wat opvalt is dat beide AMD processors zo goed als alle benchmarks weten te winnen. Alleen als het aankomt op het encoderen van video, is het Intel-kamp een fractie sneller klaar. Verder blijkt uit bijna alle benchmarks dat de AMD-processor juist beter gaan presteren met 64-bits code, terwijl de Intel-processors juist slechter gaan presteren. Uitzonderingen zijn Doom 3, waarbij de prestaties in beide gevallen slechter worden en het encoderen van audio en video, waar de Intel-processors ook baat bij het gebruik van 64-bit instructies hebben. De conclusie is dan ook dat voor Linux het AMD64-platform op dit moment de betere keuze is. x86-secret kwam tot ongeveer dezelfde resultaten toen het in januari de Opteron tegenover de Xeon zette in zowel een 32-bit als een 64-bit omgeving.

	POVRay 3.6.1 (Lager is beter)
	Pentium 4 660 (3,6GHz) 32-bit	1922
	Pentium 4 660 (3,6GHz) 64-bit	2070
	Pentium 4 EE (3,73GHz) 32-bit	1850
	Pentium 4 EE (3,73GHz) 64-bit	1997
	Athlon 64 4000+ 32-bit	1597
	Athlon 64 4000+ 64-bit	1275
	Athlon 64 FX-55 32-bit	1474
	Athlon 64 FX-55 64-bit	1177

Reacties (54)

[TheDukemaster]

Heb de test onder winxp 64 inmiddels gevonden:
http://www.xbitlabs.com/articles/cpu/display/x86-64-rc1_9.html
Hier kun je zien dat het in sommige situaties zelfs de omgekeerde wereld is: Intel haald wel winst met 64-bit en amd niet. Maar gemiddeld genomen hebben beide fabrikanten dus profeit van 64-bit. En daarom vond ik de conclusie van de test onder linux ook zo slecht: die geeft je het idee dat Intel's 64-bit ondersteuning waardeloos is terwijl dit dus(voorlopig) alleen met Linux is.

[Superstoned]

nou ja je kunt het omdraaien, de 64 support van intel onder linux zuigt, en het werkt alleen onder windoze...

maar goed, ik denk dat dit wel te verwachten is. amd steunt linux beter als intel, daar intel en microsoft toch redelijk onder 1 hoedje spelen. typisch - beiden duurder en mindere prestaties dan de concurent, en toch vrijwel de hele markt in handen... hoe doen ze dat toch... ???

[NBK]

En laat microsoft nu net voor intel optimaliseren..
Oftewel, we moeten de benches van AMD op linux draaien en de van Intel op Windows.

[Astennu]

Zo zeg jij kijkt ook niet verder ( TheDukemaster ) Als je de eerste pagina ziet:

Sandra test daar is de Intel idd sneller kijk je naar de 3 volgende pagina's. Is de AMD ineens bij alles sneller dan de Intel of de winst tussen 64 en 32 bit groter.

Daarbij komt ook nog eens dat die sandra test niet vergelijkbaar is met applicaties. Dus probeer dan eerst een programma te vinden die ook veel FPU bewerkingen doet en kijk dan of je het zelfde resultaat hebt als die Sandra test. Ik denk dat je dan een totaal ander beeld krijg.

[TheekAzzaBreek]

Dat zegt toch allemaal niks. Die handel is allemaal nog zo onvolwassen dat je geen idee hebt wat je nou eigenlijk test. Waar komen die verschillen nou echt vandaan? Het (beta !) OS? De compiler? De chipset? Of de chip? Knappe jongen als je dat kan aantonen. Het zou zo maar kunnen dat MS nog niet meteen een optimaal 64-bits OS produceert, hadden we bij de intro van 32-bits toch ook al eens gezien.

Allemaal machtig interessant, dit soort oppervlakkige testjes, maar toch voornamelijk voor de mensen die de Intel vs AMD strijd een beetje volgen.

Zoals ik.

[Hertog_Martin]

Ja dat is dus het verschil tussen een architectuur die van begin af aan voor 64-bit ontworpen is en een architectuur waar 64-bit later snel bijgepleurd is zeg maar omdat intel zenuwachtig werd.

[Verwijderd]

Het zou natuurlijk ook kunnen komen doordat ze gcc hebben gebruikt, en die heeft niet of nauwelijks opties om voor de P4 te optimaliseren, terwijl de optimalisaties voor de Athlon al redelijk volwassen zijn.

Het zou interessant zijn om ook de Intel compiler te betrekken in de benchmarks.

[Verwijderd]

[...] en die heeft niet of nauwelijks opties om voor de P4 te optimaliseren [...]

Daar gaat het hier helemaal niet om. Volgens mij zou een verandering van compiler enkel de absolute prestaties beïnvloeden, maar de relatieve prestaties tss de 32bit en 64bitvariant niet of slechts weinig. Deze relatieve verschillen tonen aan dat Intel 64bit veel slechter geïmplementeerd heeft dan AMD. Hoe kan het ook anders, als je, om het wat overdreven te zeggen, nog op de laatste stek er 64bit instructies bijpleurt.

Dit is niet alleen zo voor 64bit vs 32bit. Kijk maar eens naar de winst die je op een AMD proc hebt, tov de winst op een Intelproc als je bv met of zonder SSE2 met mekaar vergelijkt. SSE2 is ontworpen door en voor Intel en levert dus ook meer relatieve prestatiewinst voor de Intelprocs dan voor de AMDprocs.
Een logisch fenomeen dus, maar in het 64bitgeval toch nog "iets" drastischer.

[Verwijderd]

Dat ligt er maar net aan of de compiler in 32-bit even goed optimaliseert als in 64-bit.
Volgens mij is dat niet het geval. Anders ligt het aan linux zelf, dat op een P4 niet zo snel is in 64-bit mode. Dat zou ook evt nog kunnen. Misschien dat er ook nog wat updates gaan komen nu de 64-bit Intels wat makkelijker verkrijgbaar zijn.

Verder is het een onzin-punt om te zeggen dat Intel de 64-bit extensies maar even achteraf heeft toegevoegd. AMD heeft in feite ook niets anders gedaan. De Athlon64 is een Athlon met iets langere pipeline en 64-bit extensies. Het is geen compleet nieuw ontwerp.

Bovendien geven Windows-benchmarks een wat ander beeld in 64-bit mode.

En over SSE2... dat is een logisch gevolg van het feit dat de P4 op een veel hogere kloksnelheid loopt.
Ideaal voor stream processing, waar je weinig cache-misses en branch-misses hebt. Dan telt alleen de troughput, en die zal altijd hoger liggen op een hogere kloksnelheid.

[Countess]

Verder is het een onzin-punt om te zeggen dat Intel de 64-bit extensies maar even achteraf heeft toegevoegd. AMD heeft in feite ook niets anders gedaan.

toch is het zo.
de athlon64 is een 64bit CPU die ook 32bit aan kan. de intel is een 32bit CPU die ook 64bit bits kan.
en de athlon64 lijkt nog minder op de ahtlonXP als een ahtlonXP op een p3.

AMD heeft er velen jaren over gedaan om AMD64 te ontwikkelen en te implementeren. intel was het tot voor kort niet eens van plan om het te doen. dat verschil zie je hier terug.
(in windows zie je trouwens precies het zelfde hoor, het ligt echt niet aan linux, alleen is het verschil misschien wat kleiner omdat er in windows veel intel compilers worden gebruikt terwijl linux GCC word gebruikt)

[TheekAzzaBreek]

Neuh. De huidige gcc heeft commandline switches voor de diverse processor varianten, zoals athlon64, athlon-fx, prescott en nocona. Er kan dus wel degelijk specifiek op de cpu geoptimaliseerd worden, dus niet alleen op de instructieset, maar wel degelijk ook op de architectuur (al weet ik niet hoe goed). En dat is ook gebeurd:

... compiling each OS and software specifically for the architecture that we're running on

Ten minste een gedeelte van de snelheids verschillen moet je dus in compilatie verschillen zoeken, en misschien wel alles. De Intel 64 bit is er nog niet zo lang, dus het ligt voor de hand dat de compiler wat minder volwassen is op dit gebied dan voor AMD. Ik heb zelf vroeger nog wel wat compilers gebencht, en daar kwamen soms nog wel grotere verschillen uit - op hetzelfde platform - dan we hier zien. Ziet er allemaal best lekker uit voor een AMD liefhebber als ik, hoor, maar je kan het pas gaan geloven als er uit een aantal heel verschillende benchmarks een consistent beeld ontstaat.

Er stond trouwens nog een prachtige zin aan het eind, na een complimentje over Intel's pogingen tot innovatie:

This keeps their processors interesting and makes them valuable as a competitor to AMD

LOL

[Verwijderd]

en de athlon64 lijkt nog minder op de ahtlonXP als een ahtlonXP op een p3.

Onzin. Hij heeft precies dezelfde configuratie als de Athlon XP. Zelfde aantal functionele units, zelfde opzet van de pipeline, etc etc.
Het is geen groter verschil dan Northwood en Prescott.
Of kun je concreet aantonen dat het wel zo is?
Zo ja, waarin onderscheidt de Athlon64 zich nu precies van de P4?

ntel was het tot voor kort niet eens van plan om het te doen. dat verschil zie je hier terug.

De Prescott is vanaf het begin ontwikkeld als 64-bit core. En er gingen al jaren geruchten over het Yamhill project (de codenaam van EM64T)... Die geruchten kwamen niet uit het niets, Intel is er wel degelijk al heel lang mee bezig. Ze wilden het alleen niet inschakelen als het niet nodig was, omdat ze liever de Itanium wilden brengen.

Maar als je concreet kunt uitleggen waarom de AMD beter zou zijn ontworpen voor 64 bit dan de Intel, ga je gang.
Dit zijn allemaal wat vage argumenten, deels gebaseerd op onwaarheden. Ik zie zelf geen technische verschillen. Als jij die wel ziet, leg ze dan uit.

[Da_DvD]

Onzin. Hij heeft precies dezelfde configuratie als de Athlon XP. Zelfde aantal functionele units, zelfde opzet van de pipeline, etc etc.
Het is geen groter verschil dan Northwood en Prescott.

1. Juist de pipeline is flink veranderd. Ik raadt je aan daar eens een artikel over te lezen..
2. lol, er is een ENORM verschil tussen Northwood en Prescott.
3. Verder ben ik het met je eens dat Intel 64-bit niet op het laatste moment kon toevoegen, ze waren al jaren bezig met Yamhill, en sowieso maak je dat soort beslissingen aan het begin van het ontwerp proces niet aan het eind.

[Verwijderd]

Ik hoef daar geen artikel over te lezen, ik weet precies hoe het ding in elkaar steekt.
In beide gevallen is de pipeline opgerekt en zijn de registers en ALU uitgebreid tot 64 bit, en nog wat kleinere aanpassingen. De algehele architectuur is echter hetzelfde gebleven.
Dat bedoelde ik te zeggen, en kennelijk ben je het met me eens... Het verschil tussen Northwood en Prescott is niet veel anders dan het verschil tussen Athlon en Athlon64... dus ofwel je spreekt in beide gevallen van een compleet nieuw ontwerp, of in beide gevallen dat 64 bit achteraf toegevoegd is.
Anders ben je niet consequent.

Maar als iemand kan CONCREET kan aantonen dat er verschil is, ga je gang.
Jij doet dit dus ook weer niet, en roept maar wat vage dingen... "Nee het is niet zo, LOL, lees een artikel".
Kan ik ook wel roepen "Ja het is wel zo, LOL, lees een artikel".
Concreet graag.

[Verwijderd]

Daarnaast hoeft de architectuur met minder bijzondere omstandigheden rekening te houden door gebruik van verschillende merken en types brugchips

De CPU kent maar 1 bus, alle chipsets moeten gewoon met die bus kunnen communiceren, daar heeft de architectuur verder niets mee te maken.

Trouwens dat ding zit op de core en dus per definitie een core-aanpassing.

Je haalt de begrippen 'core' en 'die' door elkaar, denk ik.
De controller is on-die, maar geen onderdeel van de core, het is een zelfstandig onderdeel, evenaals de cache bijvoorbeeld. Denk maar aan dual-core processors. Twee cores, een die.

[Verwijderd]

"de athlon64 lijkt nog minder op de ahtlonXP als een ahtlonXP op een p3."

huh?
De athlon64-core is nagenoeg identiek aan die van de athlon xp. De pipeline is iets opgerekt, er zijn wat tlb-tjes toegevoegd en wat andere kleine optimalisatie suitgevoerd, maar verder is ie exact hetzelfde. Het verschil zit em in de memorycontroller, de 64-bits instructies (en sinds kort de SSE3 instructies) en SOI.

[Verwijderd]

kom maar met een artikel waarin staat dat de verschillen tussen de Athlon64-core en de athlon-core meer behelsen dan een oprekking van de pipeline met 2 stappen en wat optimalisaties (tlb's etc).
Northwood -> Prescott is een veel grotere stap, qua core, dan Athlon 64 -> XP

Voor de duidelijkheid, integratie van memorycontroller is geen aanpassing aan de core.

[familyman]

Dat lijkt me onwaar.

Integratie van de memorycontroller zal ervoor gezorgd hebben dat de logica van de cpu richting die controller eenvoudiger kon, de signalen kunnen toch makkelijker binnen een chip verplaatsen dan via voetjes.

Daarnaast hoeft de architectuur met minder bijzondere omstandigheden rekening te houden door gebruik van verschillende merken en types brugchips

Trouwens dat ding zit op de core en dus per definitie een core-aanpassing.

[LinuxMan]

doordat ze gcc hebben gebruikt, en die heeft niet of nauwelijks opties om voor de P4 te optimaliseren, terwijl de optimalisaties voor de Athlon al redelijk volwassen zijn.

de gcc 3.4 versie is de eerste gcc versie die fatsoenlijk support heeft voor x86_64, en aangezien de CPU extensies van intel vrijwel vergelijkbaar zijn is die support denk ik vergelijkbaar. Ik denk niet dat gcc al veel cpu specifieke optimalisatie heeft in dit stadium (dat gaat veranderen met gcc 4, want die heeft veel meer optimalisaties voor de interne architectuur van cpu's zoals de pipelining).

[gp500]

uhm kijk eens naar de hoogste van amd en de laagste van intel dan zie je het wel.!

[mxcreep]

De intel compiler leverde in elk geval bij MySQL op 32bits cpu's een winst op van 20% t.o.v. de GCC compiler...je hebt alleen wel een andere libc nodig dan...

check deze case studie maar eens...die is nog op basis van de 32bits versies, maar inmiddels is er uiteraard een EMT64 geoptimaliseerde compiler.

http://dev.mysql.com/tech-resources/articles/intel-compiler-casestudy- mysql.pdf

Opmerkingen hierboven dat geoptimaliseerde compilers gebruiken niet relevant zou zijn voor de prestaties van de cpu zijn natuurlijk volledig onzin. Beide cpu bouwers halen grote delen van hun snelheidswinst juist uit die optimalisaties, als die niet worden ondersteund door de compiler is de winst natuurlijk teniet gedaan.

[Wolfboy]

Het is IMHO ook niet zo'n hele goede vergelijking aangezien ze nu de 4000+ met een 3,6Ghz Intel gaan vergelijken.
Als je de ratings van AMD moet geloven dan zou je dus een 4Ghz intel of een 3600+ moeten gebruiken voor een nette vergelijking.

[Wim8282]

Het topmodel van Intel tegen het topmodel van AMD....

[Verwijderd]

Ik geloof niet dat AMD met die rating officieel op een Intel equivalent duidt

Het ligt er uiteraard dik bovenop .. maar niet officieel.

[Verwijderd]

Nee dat denk ik niet. Je vergelijkt nu beide topmodellen met elkaar. Zo kun je ook wel zeggen dat de EE niet mag omdat die meer cache heeft.

[McA]

Het gaat hier ook niet zo zeer om een prestatie verschil tussen Intel en AMD, maar eerder de vergelijking tussen 32 en 64 bit.
AMD heeft z'n 64 bit architectuur momenteel beter op orde.

[objectief2]

Ligt het nou aan mij of lijkt het of de nieuwstitel duidt op juist een mindere gunstige uitslag van 64-bit cpu's?

Kan ook aan mij liggen, maar in dat geval is het niet in overeenstemming met de rest van het verhaal wat wel positief is

Ter verduidelijking volgens de tekst:
Alleen als het aankomt op het encoderen van video, is het Intel-kamp een fractie sneller klaar.....

[t-h]

als jij je blind staart op je AMD64 wel.. maar kijk eens naar de Intel CPU, die scoort - in deze test - minder goed op 64-bits als op 32-bits

[dasiro]

de titel zou dan ook moeten zijn, Intel faalt in 64-bit tegenover AMD. in elke benchmark doet de 64-bit AMD het beter dan de 32-bitter, behalve in de doom3 bench, waar geen 64-bits versie van is

[X-G]

Zoals ik het lees staat er dat hij bij de een wel gunstig uitvalt en bij de ander niet. Bij de Intel niet dus en de AMD wel.

Wel grappig, ik ken een leraar, Pual, waar we de RomLAN mee organiseren, hij was altijd al Pro-Intel, werdt zelfs Mr. Intel genoemd. Hij heeft laatst een AMD gekocht, een 64 bits. Als redenen:
'Goedkoper, SLI, beter met games, en nu hoor ik er ook weer bij'

[Boudewijn]

hadden ze niet beter een koe kunnen draaien of een kernel bakken?

er zijn nml meer mensen dan alleen de multimedia en games freaks


verder is er gentoo gebruikt (emerge....) hoe is dit systeem geoptimaliseerd?

met name voor de intel cpu's. er is een amd64 versie van gentoo en een x86 (en nog wat meer versies, maar dat is nu niet relevant).

Op wat voor een platform hebben ze die intel64 tests gedraaid?

Een getweakte amd64? of een getweakte x86?

Lijkt me dat dat ook wel aardig wat scheelt ....

[Verwijderd]

hadden ze niet beter een koe kunnen draaien of een kernel bakken

Zeg me eens, hoeveel procent van de computergebruikers draait er volgens jou een koe of weet zelfs nog maar wat een kernell is?
Multimedia en games vormen nog steeds de hoofdbrok kwa intensief gebruik van de CPU. Ook de simpele worksheet e.d. kantoortoepassingen vallen hier buiten, omdat hier tegenwoordig toch geen snelheidsverschil in te merken valt.

Lees voor de rest eens de bronreview, dan zal je zien dat er een testsetup gegeven wordt, met o.a. de volgende tabel:

Also, it allows me to optimize each install, compiling each OS and software specifically for the architecture that we're running on. Here are the optimizations we used on these installs:
Gentoo x86 Install for Athlon 64 -march=athlon-xp -msse2 -O3 -pipe

Gentoo x86-64 Install for Athlon 64 -march=k8 -O2 -pipe

Gentoo x86 Install for Pentium 4 -march=pentium4 -O3 -pipe

Gentoo x86-64 Install for Pentium 4 -march=nocona -O2 -pipe

[dknippers]

Inderdaad.

Maar wat verder natuurlijk opvalt is dat de 64-bit versies van de beide Intels langzamer zijn dan de 32-bit versies, of klopt dat plaatje gewoon niet?

[Thanatos]

Dat staat ook in de tekst. Dat klopt dus.

Verder blijkt uit bijna alle benchmarks dat de AMD-processor juist beter gaan presteren met 64-bits code, terwijl de Intel-processors juist slechter gaan presteren.

[SH4D3H]

Jawel, staat ook in de tekst

[Verwijderd]

opvallent hoe snel die amd processors zijn.
waarschijnlijk worden de programma's nog meer voor 64 bit geoptimaliseert zodat de prestaties nog beter worden.
t zal helemaal wat worden als de games het volledig gaan ondersteunen, dan nog sli setje er bij en gaan met die banaan

[Pietervs]

Eindelijk eens een serieuze test van 64 bits processoren. Veel testen gebruikten tot nu toe 32 bits besturingssystemen (zoals XP) om vervolgens met allerlei halfbakken conclusies te komen.

[familyman]

Toen ik las over op welke paar vlakken 64bit het slechter doet dan op 32bit gebied, viel me de gelijkenis met de dagelijkse activiteiten van een tweaker wel op...

Vind het eigenlijk grappig, dat een serieus onderzoek (en dat heeft te lang geduurd), nog zo positief wordt gecomment hier.

[Bschnitz]

ik denk dat de AMD nu met zijn socked 939 met zijn 2 geheugen controllers en 64bit de P4 voorbij is gegaan en de P4 zal dit niet meer inhalen volgens mij want als we gaan kijken wat AMD voor voruitgang heeft geboekt nou daar kan intel nog wat van leren >P zal wel dan wel de P5 zijn die de AMD even zal inhalen als intel ooit zo ver komt

[dasiro]

er zit nog steeds maar 1 geheugencontroller in, het verschil is dat deze op de processor zelf zit, waardoor latencies bijna onbestaande zijn, terwijl data bij een P4 via de northbridge moet gaan

[jvo]

Het zijn er wel degelijk 2 voor socket 939

[Steffy]

een als het aankomt op het encoderen van video, is het Intel-kamp een fractie sneller klaar.

Dat is nog nooit anders geweest dus niet bijzonder te noemen. Amd is gewoon voor games het beste, en natuurlijk voor de bankrekening maar dat is ook al langer bekent