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Dual Core Sneak Preview - Intel Pentium Extreme Edition

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Seite 3: Der Pentium Extreme Edition und der Pentium D (2)

Die richtigen Unterschiede sieht man natürlich erst einmal im Betrieb. Hier meldet sich der Pentium Extreme Edition 840 mit 3.2 Ghz bei CPUZ in der neuen 1.28.1-Version, hier ist auch zu erkennen, dass der Smithfield alle SSE-Fähigkeiten des Prescotts besitzt und natürlich auch x86-64 bzw. EM64T als Befehlserweiterung. Interessant ist natürlich, dass man nun unter "Processor Selection" vier Einträge findet: Für die eine CPU existieren Einträge für Core 1 und Core 2 sowie die jeweiligen logischen Prozessoren über Hyperthreading. Der Pentium Extreme Edition besitzt im Gegensatz zum Pentium D nämlich auch noch Hyperthreading und kann demnach maximal vier Threads gleichzeitig bearbeiten.

Auch zu sehen: Der Pentium Extreme Edition taktet sich im Idle-Modus auf 2.8 Ghz herunter - EIST und C1E besitzt er nämlich ebenso.

Allerdings existiert zu einem Single-Core-Prozessor bei den Stromspartechniken ein Unterschied. Da der Prozessor über einen Spannungswandler angesteuert wird, kann das Mainboard nur die Spannung der CPU insgesamt ändern und nicht pro Kern. Wenn wir uns an die Funktionsweise von C1E und EIST erinnern, so senkt ein Prozessor im Idle-Bereich sequenziell die Spannung ab, um Strom zu sparen.

Bei einem Dual-Core-Prozessor ist dies nicht mehr so einfach möglich. Denn während Core 0 unter Last laufen kann, könnte Core 1 nichts zu tun haben. Intel hat dieses Problem so gelöst, dass dann zwar Core 1 auf der niedrigeren Frequenz läuft, die Spannung aber erst gesenkt wird, wenn auch Core 0 im Idle-Betrieb ist.

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Dies bewirkt natürlich, dass im Idle-Betrieb eines Prozessors noch nicht so viel Strom gespart werden kann, wie potentiell möglich. In den kommenden Pentium M-Dual-Core-Prozessoren wird man wohl eine verfeinerte Technik sehen, für den Smithfield muß dies reichen. Insgesamt ist es sicherlich schon schwierig genug, einen Prozessor mit mehreren Kernen und unterschiedlicher Taktfrequenz zu betreiben.

Ein interessanter Blick offenbart sich natürlich auch im Windows Task-Manager - hier sind jetzt wie bei einem Dual Xeon-System mit Hyperthreading auch vier Prozesse zu sehen:

Wo macht ein Dual-Core-System nun eigentlich Sinn ?

Theoretisch lassen sich auf einem Dual-Core-System dieselben Anwendungen beschleunigen, die auch auf einem Hyperthreading-System bereits gut liefen. Der Grund: Die Software muss für mehrere Threads optimiert sein. Intel hat deshalb seit der Einführung von Hyperthreading in vielen Bereichen Energie investiert, um Software so zu optimieren, dass die Berechnungen auf mehreren Threads ablaufen. Dies ist nicht immer effektiv möglich, beispielsweise wird bei XMPEG nur der Audio-Stream auf einem zweiten Thread berechnet, der aufwändigere Video-Stream auf dem anderen Thread. Aus diesem Grund erreicht man hier praktisch keine Verdopplung der Performance, aber immerhin eine deutliche Steigerung.

Bei anderen Programmen werden die Threads tatsächlich so aufgeteilt, dass theoretisch eine Verdopplung möglich ist. Cinebench 2003 kann beispielsweise tatsächlich mehrere Threads beim Renderung mit mehreren CPUs gleichzeitg und gleichmäßig auslasten, deshalb sieht man hier praktisch auch eine Verdopplung der Performance.

Der erste Nutzen entsteht also bei Software, die die Berechnungen in mehreren Threads ausführt. Doch wie jeder weiß, ist nicht jede Software multithreaded, sondern insbesondere klassische Desktop-Software und Games kann oft nur mit einem Thread arbeiten. Bei Server- und Workstations sieht dies anders aus, da hier auch schon längere Zeit Dual- und Multiprozessorsysteme eingesetzt werden und derartige Systeme natürlich nur dann Sinn machen, wenn die Software entsprechend optimiert ist.

Allerdings kann auch bei Multitasking-Aufgaben ein Vorteil durch Dual-Core-Systeme entstehen. Laufen mehrere Programme, die für sich single-threaded sind, nebeneinander ab, so belegt jedes Programm während der Berechnung einen Thread. Solche Szenarien sind beispielsweise zu erkennen, wenn im Hintergrund eine Firewall, ein Virenscanner oder andere Systemtools ablaufen und im Vordergrund Outlook Ordner komprimiert oder mp3s konvertiert werden. Das Problem bei dieser Art von Abläufen ist, dass sie schwer meßbar sind - derartig parallele Abläufe in Benchmarks zu simulieren ist natürlich schwieriger, als Threaded-Software zu verwenden, die alleine abläuft.

Im Desktop-Bereich kann also auch bei Single-Threaded-Software ein Performancegewinn entstehen. Allerdings wird es für Intel schwer sein, dem Gamer zu visualisieren, dass er tatsächlich einen Nutzen von Dual-Core haben kann: In den meisten 3DMark-Benchmarks und Demo-Loops, die zum Testen der Prozessorgeschwindigkeit verwendet werden, ist nur ein Thread in Aktion. Hier ist natürlich "mehr Ghz" besser, denn ein Dual-Core-Prozessor, der auf 3.2 Ghz läuft und nur einen Thread belastet, ist dann langsamer als ein Pentium 4 570J mit 3.8 Ghz. Allerdings ist der tatsächliche Workload beim Online-Gaming mit demselben Spiel eventuell anders: Eine Firewall überprüft im Hintergrund, ob während des Spielens nicht der PC gehackt wird, per Teamspeak werden Befehle übertragen und eventuell laufen auch noch Virenkiller und andere Applikationen im Hintergrund.

Unter diesem Gesichtspunkt kann auch für den Gamer also ein Dual-Core-System Sinn machen - und berücksichtigt man die zukünftige Entwicklung von Spielen, so ist dies auch sicher, denn die meisten Publisher arbeiten bereits an Engines, die mehrere parallel ablaufende Berechnungen auf unterschiedlichen Threads abarbeiten können.