Intel Pentium 4 570J - Das E0-Stepping für den Prescott

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Vor zwei Wochen brachte Intel mit dem Pentium 4 Extreme Edition mit 3,46 GHz den ersten FSB1066-Prozessor auf den Markt. Während die Extreme Edition-Prozessoren hauptsächlich im Gaming-Bereich überzeugen sollen, sind die Pentium 4-Prozessoren auf Basis des Prescotts eher für den Mainstream-Markt gedacht und deshalb auch preislich etwas attraktiver. Allerdings bringt Intel heute mit dem Pentium 4 570J einen mit 3,8 GHz getakteten Prescott auf den Markt, der der Extreme Edition aufgrund des Taktfrequenzvorteils sicherlich in einigen Benchmarks den Rang ablaufen kann. Er basiert zwar wieder "nur" auf dem 800 MHz FSB, besitzt dafür aber das neue E0-Stepping - mit NX-Bit-Unterstützung, einer neuen Enhanced HaltState-Technik und Thermal Monitor 2.

Der größte Kritikpunkt bei Intels aktuellen Prozessoren ist sicherlich der hohe Stromverbrauch. Die Kühlung der 90nm-Prozessoren muss für maximal 115W ausgelegt sein, dadurch wird auch klar, dass die Systeme immer schwieriger zu kühlen sind. Das E0-Stepping begegnet diesem Missstand in drei Punkten. Zum einen bietet Intel nun auch Pentium 4 Prozessoren mit 3,4 GHz an, die mit 85W TDP unterhalb der bisherigen 115W liegen. Zum anderen haben die Prozessoren einen neuen Stromspar-Modus, C1E. Zuletzt bietet man mit dem Thermal Monitor 2 eine umfassendere Möglichkeit, den Prozessor gegen Überhitzung zu schützen. In diesem Test gehen wir natürlich auf die neuen Techniken ein.

Die neuen Prozessoren im E0-Stepping erkennt man am "J" im Namen, welches Intel für das Execute Disable-Feature anhängt. Am Markt wird also recht einfach zu erkennen sein, welcher Prozessor die neuen Features besitzt. Intel weicht dabei vom Deklarierungs-Modell ab, neue Features mit in die Prozessornummer aufzunehmen und fügt statt dessen den Buchstaben an die Prozessornummer an. Der heute getestete Pentium 4 570J ist also ein klassischer Prescott im E0-Stepping mit 3,8 GHz.

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Vieles bleibt allerdings weiter identisch. Der Prescott besitzt weiterhin den 800 MHz FSB, er besitzt weiterhin 1 MB L2-Cache. Auch an der Kernstruktur hat man keine Veränderungen durchgeführt, die Performance bringen. Einzig und alleine die Stromsparfeatures hat man integriert, weiterhin die Unterstützung des NX-Bit. Intel nennt das Feature Execute Disable - oder entsprechend XD-Bit. Technisch gesehen ist dies absolut identisch. Damit es funktioniert, braucht man ein entsprechendes Betriebssystem, wobei Windows XP als aktueller Marktführer das Feature ab dem Service Pack 2 unterstützt.

Natürlich wollen wir in diesem Review auf die neuen Features eingehen. Hier darf natürlich ein Vergleich nicht fehlen, wie sich die neuen Features auf die Stromaufnahme auswirken. Weiterhin folgt natürlich ein ausführlicher Benchmark-Vergleich.


Intel bietet mit den "J"-Prozessoren erstmals ein Execute Disable-Bit. Erfahrungen hat man damit schon, denn bereits im Itanium ist ein entsprechendes Feature Standard. Das Execute Disable Bit kommt eigentlich aus dem 64 Bit-Bereich und wird auch bei vielen anderen Prozessoren bereits eingesetzt. AMD war hier zwar Vorreiter im Desktop-Bereich, aber erfunden hat man das dort "NX-Bit" genannte Feature nicht. Intel hat mit der Implementierung etwas gewartet, denn um einen funktionierenden Speicherschutz zu gewährleisten, braucht es ein entsprechendes Betriebssystem. Windows XP ist mit dem Service Pack 2 in der Lage, den Speicherschutz zu nutzen. Auch finden wir auf der Webseite von Microsoft eine sehr gute Erläuterung, was der Ausführungsschutz überhaupt ist:

Welche Aufgabe hat der Ausführungsschutz?

Der Ausführungsschutz (auch NX oder No eXecute genannt) verhindert die Codeausführung in Datenseiten, wie zum Beispiel Standardheap, verschiedenen Stacks und Speicherpools. Der Schutz kann im Benutzermodus und im Kernelmodus angewendet werden. [...]

Beim Ausführungsschutz handelt es sich um ein Betriebssystemfeature, das die Prozessorhardware nutzt, um Speicher mit einem Attribut zu markieren. Dieses Attribut zeigt an, dass in diesem Speicherbereich kein Code ausgeführt werden darf. Der Ausführungsschutz arbeitet auf der Basis einzelner virtueller Speicherseiten. Dabei wird zum Markieren der Speicherseite oftmals ein Bit im Page Table Entry (PTE) verwendet.

Die Hardwareimplementierung für den Ausführungsschutz und das Markieren der virtuellen Speicherseite hängt von der jeweiligen Prozessorarchitektur ab. Prozessoren, die Ausführungsschutz unterstützen, können jedoch eine Ausnahme (Exception) auslösen, wenn Code in einer Seite ausgeführt wird, für die das entsprechende Attribut gesetzt wurde. Die 32-Bit-Version von Windows nutzt zurzeit das Prozessorfeature für den NX-Seitenschutz, das von AMD (Advanced Micro Devices) definiert wurde. Dieses Prozessorfeature setzt voraus, dass der Prozessor im PAE-Modus (Physical Address Extension oder Physikalische Adresserweiterung) ausgeführt wird. [...]

Wo findet dieses Feature Anwendung?

Anwendungs- und Treiberentwickler sollten den Ausführungsschutz und die Anforderungen an die Software auf einer unterstützenden Plattform kennen. Anwendungen, die Code Just-In-Time generieren oder Speicher aus dem Standardprozessstack oder -heap ausführen, sollten sorgfältig auf die Anforderungen für den Ausführungsschutz achten.

Die Treiberentwickler sollten sich über den PAE-Modus auf Plattformen informieren, die den Ausführungsschutz unterstützen. Das Verhalten des PAE-Modus in Windows-Systems mit weniger als 4 GB physikalischem Adressraum wurde geändert, um Treiberinkompatibilitäten zu verringern. [...]

Execute Disable hilft also, dass Code aus besonderen Speicherbereichen ausgeführt werden kann. Das Feature ist deshalb von besonderer Bedeutung, weil viele Viren sogenannte "Buffer overflow"-Attacken verwenden, die durch Execute Disable verhindert werden können. Effektiv wird also einigen Viren das Handwerk gelegt, indem die Ausführung ihres Codes unterbunden wird. Dieses wird dadurch verwirklicht, dass für jeden Speicherbereich ein Bit in der Page Table Entry (PTE) existiert, der bestimmt, ob in dem Speicherbereich Daten ausgeführt werden dürfen oder nicht. Ist ein Speicherbereich als nicht ausführbar gekennzeichnet, aber es soll etwas ausgeführt werden, weist der Prozessor den Code zurück. Effektiv handelt es sich also nicht mehr um eine PAE32bit-Adressierung, sondern um eine PAE36bit-Adressierung. Diese ist normalerweise nur in Servern zu finden, bei denen die Speicheradressierung größer als 4 GB sein muss - in Desktop-Rechnern ist dies neu.

Intel implementiert Execute Disable in allen LGA775-Prozessoren, sowohl Pentium 4 und Celeron, die das "J" im Namen führen. Weiterhin muss das Bios das Feature entsprechend unterstützen und aktivieren. Das Betriebssystem - in den meisten Fällen wohl Windows XP - muss es natürlich ebenso unterstützen. Problematisch kann allerdings die Softwareunterstützung sein, denn einige Programmierer haben selbstmodifizierenden Code innerhalb "legalem" Programmcode verwendet. Aus diesem Grund ist hier die Validierung der Programme für den NX-Support die größte Herausforderung, notfalls lässt sich deshalb Execute Disable auch im Bios ausschalten. Aber es gibt auch einen Weg auf der Seite des Betriebssystems.

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Unten haben wir dargestellt, wie Execute Disable auf einem Rechner mit Windows XP Home und Service Pack 2 funktioniert. Erkennen, dass der Computer Execute Disable unterstützt, kann man mit einem Rechtsklick auf den Arbeitsplatz und der Auswahl von "Eigenschaften". Hier sieht man den Eintrag "Physikalischer Adressschutz", was bedeutet, dass Execute Disable aktiviert ist (Bild 1). Die Konfiguration kann über den Reiter "Erweitert" durchgeführt werden. Hier kann Execute Disable entweder komplett deaktiviert werden oder einzelne Programme vom Schutz ausgenommen werden. Das ist vor allen Dingen dann sinnvoll, wenn ein Tool Execute Disable nicht unterstützt und mit einer Fehlermeldung abstürzt, weil der Programmierer einen Buffer Overflow in seinem Code verwendet hat (Bild 2).

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Mit dem Tool NXTest von Robert Schlabbach kann man recht einfach darstellen, ob alles ordnungsgemäß funktioniert. Das Tool testet, ob NX-Bit aktiviert ist - es ist zwar nur für Itanium und Opteron/Athlon 64 geschrieben worden, aber der Execute Disable-Schutz ist identisch, kann also auch damit getestet werden. Nach dem Aufrufen sieht man folgendes Fenster:

Startet man nun den Test, meldet das Betriebssystem die gewünschte Warnung - Execute Disable ist aktiv. Das meldet anschließend auch das Programm, wenn das Betriebssystem die Ausführung des Codes verhindert hat :



Finally haben wir NXTest einmal auf die oben genannte Liste gepackt, für die Windows dann den Ausführungsschutz aufhebt - NXTest läuft ohne Fehlermeldung und erkennt anschließend, dass der Data Execution Prevention (DEP)-Schutz nicht aktiv ist.

Auf der nächsten Seite werfen wir einen Blick auf die Stromspartechnik, die sich im E0-Stepping befindet.


In den Tagen, in dem man Tools wie "CPU-Cool" oder Ähnliches verwendet hat, kannten viele User sicherlich noch das Problem, dass der Prozessor ständig mit Volllast lief - und entsprechend heiß den Betrieb verrichtete. CPU-Cool nutzte dann den C1-Modus des Prozessors. Sofern nichts zu tun war, setzte er den Prozessor in einen MWAIT/HALT-Modus und die CPU-Temperatur konnte aufgrund des Leerlaufbetriebs vom Prozessor sinken. Früher war dies aufgrund des geringen Stromverbrauchs eines Prozessors mehr ein Goodie als ein Feature, denn das Tool wurde nicht wirklich benötigt. Heute benötigen Prozessoren im Betrieb aber 50 bis 115W je nach Modell - und somit ist es schon als kritisch anzusehen, wenn die CPU immer auf 115W laufen würde.

Derartige MWAIT Instruktionen werden heute direkt vom Betriebssystem ausgenutzt, um einen C1-Modus zu aktivieren. Das Prinzip ist dasselbe, nur ist der Leerlaufmodus praktisch in die Betriebssysteme integriert. Extra-Tools braucht man also nicht mehr. Allerdings ist es immer noch ärgerlich, wenn der Prozessor mit 3,8 GHz und voller Spannung laufen muss und somit auch im Idle-Modus noch seine Stromaufnahme höher ist als eigentlich notwendig.

Auswirkungen von C1E: Der Stromverbrauch des Prozessors
wird dauerhaft gesenkt und dadurch auch indirekt die Lautstärke
des Systems auf ein niedrigeres Niveau gesenkt.

Aus diesem Grund hat sich zunächst im Bereich der mobilen Prozessoren eine Technik entwickelt, um die Frequenz und Spannung der Prozessoren zu verändern. Intel nutzt seit dem Pentium III im mobilen Bereich diese Technik, genannt SpeedStep. Mit SpeedStep verändert der Prozessor im laufenden Betrieb seinen Takt. Wird beispielsweise heutzutage ein Pentium M 755 mit 2,0 GHz eingesetzt und seine Rechenleistung nicht benötigt, so taktet er sich auf bis zu 600 MHz herunter. Weiterhin kann auch die Spannung abgesenkt werden - beim Dothan ist dies beispielsweise eine Spannung von nur noch 0,988V. Das hilft, die Stromaufnahme des Prozessors effektiv zu senken und auch die Temperatur ganz extrem zu mindern.

Enhanced SpeedStep ist ein Bestandteil der mobilen Prozessoren. Im Desktop-Bereich hatte Intel bislang keine Prozessoren mit einem derartigen Feature. Hier verwendet man nun zumindest einen Enhanced HaltState, den es bereits im Server-Bereich gibt. Mit der Einführung der Prescott-verwandten Nocona-Prozessoren "Demand Based Switching" eine ähnliche Technologie existiert dort eine ähnliche Technik.

Die im Desktop-Bereich Enhanced HaltState genannte Technologie ist eigentlich der Demand Based Switching-Technik identisch. Auch hier wird bei Idle-Zeiten zusätzlich zum C1-Modus ein C1E-Modus aktiviert, der den Prozessor dann erst einmal auf 2,8 GHz heruntersetzt und anschließend die Spannung des Prozessors herunterdreht. Genauso funktioniert dies bei den E0-Steppings des Prescotts - auch hier werden 2,8 GHz und niedrigere Spannung gegenüber der üblichen 1,25 bis 1,4V angelegt. Allerdings werden bei den Nocona-Prozessoren die Caches aufgrund der NetBurst-Architektur nicht heruntergetaktet. Es ist davon auszugehen, dass somit auch beim Pentium 4 die Caches weiterhin auf vollem Takt laufen.

Eine Formel kann uns dabei Auskunft geben, in welcher Form dies der Stromaufnahme hilft:

Power = C * V² * f + Leakage

Die Frequenzminderung hat ebenso einen Einfluss auf die Stromaufnahme, aber insbesondere natürlich die Spannung, die sogar im Quadrat auf die Aufnahme wirkt. Zudem wird die Leakage ganz erheblich vermindert.

Der Sinn dieses Modus besteht aber eigentlich nicht darin, dem Enduser ein ruhiges Gewissen zu verpassen, wenn er im Idle-Modus recht niedrige Temperaturen im Hardwaremonitor abfragen kann, sondern er bringt die Möglichkeit, entweder etwas günstigere Kühlmöglichkeiten zu verwenden oder die Akustik in heutigen PCs zu optimieren. Gerade dies kann ein Vorteil sein, denn wenn der PC nicht die volle Leistung benötigt, kann eine im Bios implementierte Lüftersteuerung die Gehäuse- und den CPU-Lüfter herunterdrehen und damit den Geräuschpegel beeinflussen.

Dabei unterstützen alle Prescott-basierenden Prozessoren im E0-Stepping das Feature. Neben dem Intel Pentium 4 wird dies dementsprechend auch der Celeron D der Fall sein, allerdings kommt dieses Feature nur für Sockel 775-Prozessoren. Fragwürdig ist aber, ob beispielsweise Mainboards mit i875P-Chipsatz und Sockel 775 C1E unterstützen werden, denn auch das Bios muss das Feature erkennen und auch nutzen. Wenn das Board eine dynamische Anpassung der VID unterstützt, was mit FMB2.0 / VRM10.0 der Fall sein sollte, unterstützt das Board hardwaretechnisch das Feature - und es bedarf auch keiner Betriebssystem- oder Softwareanpassung, da das Feature hardwareseitig gesteuert wird. Das ist durchaus ein Vorteil gegenüber der AMD-Technologie Cool & Quiet, die zusätzlich einen Prozessortreiber benötigt.

Das hier im Idle-Betrieb C1E aktiv ist, kann man anhand CPU-Z erkennen, auch wenn dieses Tool den Takt auf eine falsche Art und Weise berechnet:

Auf dem Bild zu sehen ist ein Takt von 3800,1 MHz mit einem FSB von 271,4 MHz - das ist jedoch falsch. CPU-Z bestimmt zunächst den tatsächlichen Takt des Prozessors (3,8 GHz) und hält dann an diesem fest. Wenn der Prozessor in den C1E-Betrieb wechselt, senkt er den Multiplikator auf 14. Da CPU-Z den FSB aus einer Division aus Prozessortakt und Multiplikator bestimmt, den Takt aber nicht aktualisiert, zeigt das Tool nun 271,4 MHz an. Effektiv läuft der Prozessor nun aber mit 2800 MHz und einem 14er Multiplikator sowie 800 MHz FSB.

Wie sich das Feature auf die Praxis auswirkt, zeigen wir auf den nächsten Seite.


Mit der ersten Version des Thermal Monitors schuf Intel einen wirksamen On-Die-Schutzmechanismus (On-Die-Clock-Modulation) für den Prozessor. Funktioniert die Kühlung nicht effektiv, so steigt die Temperatur bis zu einer vordefinierten Maximaltemperatur an. Wird diese Temperatur erreicht, schiebt der Prozessor innerhalb von nur 100ns Wartezyklen ein, in denen er keine Berechnungen durchführt. Hierdurch bleibt er betriebsbereit, läuft zwar auf hoher Temperatur, aber er kann weiterhin Berechnungen durchführen. Durch die Wartezyklen bleibt er natürlich hinter seiner Normalperformance zurück.

Im Bild sieht man die Funktionsweise des Thermal Monitors 1. Der Proc_Hot#-Pin ist dafür verantwortlich, bei Überhitzung des Prozessors den Schutzmechanismus auszulösen. Anschließend wird der interne Takt des Prozessors moduliert, es resultiert daraus ein Betrieb mit "Pausen", um die Temperatur wieder unter das kritische Niveau zu bringen. Der Prozessor läuft dabei aber weiter - und wird vor allen Dingen nicht beschädigt.

Anstatt wie beim Thermal Monitor 1 einfach die Prozessortaktung auszusetzen und Rechenoperationen zu blockieren, bis der Prozessor die kritische Temperatur wieder verlassen hat, setzt Intel beim Thermal Monitor 2 ebenfalls auf Enhanced HaltState und taktet zum einen den Prozessor herunter, zum anderen setzt man auch die Spannung herunter. Somit erwärmt sich der Prozessor nicht mehr so stark, die Temperatur kann sinken. Erst wenn dies nichts bringt, wird die klassische Taktfrequenzbremse eingesetzt. Gerade durch die Veränderung der Spannung kann der Prozessor wieder einmal deutlich Abwärme sparen - es gilt dasselbe wie beim C1E-Modus.

Wie man sieht, gelingt es durch diese Modifikation, die Blockierung der Rechenoperationen zu modifizieren und das System dadurch selbst bei hoher Temperatur besser performen zu lassen.

Auch hier gilt - jeder Pentium 4 und Celeron D-Prozessor auf Basis des E0-Kerns kann mit dem Feature zurecht kommen, aber auch hier muss das Bios wieder das Feature unterstützen und entsprechend aktivieren. Auch hier ist keine besondere Hardwarevoraussetzung notwendig, wenn das Board die dynamische Veränderung der VID unterstützt. Es wird auch keine Softwareunterstützung benötigt.

Auch hier haben wir einen kleinen Praxistest vorgenommen. Auf einem ASUS P5AD2-E Premium haben wir zunächst versucht, den Prozessor mit einer niedrigen Umdrehungszahl des Prozessorlüfters zu ärgern - doch blieb dieser mit dem verwendeten Thermaltakte-Kühlkörper immer knapp unter der TM2-Grenze. Erst als wir den Lüfter komplett anhielten, konnten wir das Einschreiten des TM2 provozieren:

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Die Temperatur ist hier nicht maßgeblich - hier schummelt ASUS wie immer ein paar Grad herunter. Auch sieht man nicht die Verringerung der Spannung, die wohl nicht dynamisch an das Betiebssystem weitergegeben wird. Aber man kann deutlich erkennen, dass auch hier CPU-Z 274 MHz berichtet - es ist also wieder der 14x-Multiplikator aktiv und somit auch TM2.

Auf der nächsten Seite widmen wir uns den Umgebungsvariablen des Prozessors - also Stromaufnahme, Temperatur und Overclocking.


Intel hat im Moment zwei Prescott-Versionen im Programm - eine Variante mit 84W Abwärme und eine Variante mit 115W Abwärme. Bislang gehörten die 3,4 und 3,6 GHz Prescott-Prozessoren zu den heissen 115W-Modellen mit einem sogenannten "Platform Requirement Bit "1" (PRB=1) und die Modelle darunter zur "Sparfraktion" mit 84W Abwärme (Platform Requirement Bit "0" oder PRB=0). Einen Unterschied gibt es bei diesen beiden Modellen in der Strom-/Spannungs-Kennlinie. Die PRB=1-Modelle verwenden die B-Kennlinie mit maximal 119 Ampere und ziehen auch im unbelasteten Zustand bereits sehr viel Leistung. Die Modelle mit PRB=0 begnügen sich mit der Kennlinie A und insgesamt 78 Ampere. Unterschieden werden diese Modelle in der Platform Compatability Guide 04A:

To reduce confusion in proper motherboard selection, Intel has created a compatibility naming convention called, “Platform Compatibility Guide.” “04B,” and “04A,” will be the first Platform Compatibility Guides to be introduced. (Future specifications will use similar Platform Capability Guides where the first two digits represent the year the Guide is introduced and the 3rd digit stands for the market segment. “A,” applies to processors that fall in the Mainstream 2, 1 and Value market segments; where “B,” applies to processors that fall in the Performance and Mainstream 3 market segments. [Quelle]

Dieses Platform Requirement Bit nutzen übrigens einige Mainboardhersteller, um den 14er-Multiplikator zu ermöglichen. Dem Prozessor wird vorgegaukelt, das Mainboard kommt nicht mit 115 Watt zurecht, somit schalten die PRB=1-Prozessoren auf PRB=0 herunter und setzen den Multiplikator von dem hohen Wert auf 14x herunter, um mit maximal 84 Watt zu arbeiten. Ein kleiner Trick, der nun fürs Overclocking ausgelegt wird, aber von Intel als Schutzmechanismus für schwach designte Boards gedacht war.

Bislang hatten wir im D0-Stepping eine klare Unterscheidung: Über 3,4 GHz waren die Modelle mit 115W ausgezeichnet, unter 3,2 GHz mit 84W. Mit dem E0-Stepping ist nun auch ein Pentium 4 550 mit 3,4 GHz und 84W erhältlich, hinzu kommt ein Pentium 4 570J aus diesem Test mit eben 115W:

Leistungsaufnahme (TDP in Watt)
Intel Pentium 4 570J (3,8 GHz, E0)
115
Intel Pentium 4 560J (3,6 GHz, E0)
115
Intel Pentium 4 560 (3,6 GHz, D0)
115
Intel Pentium 4 550 (3,4 GHz, D0)
115
Intel Pentium 4 EE 3,46 GHz (S775)
110,7
Intel Pentium 4 EE 3,4 GHz (S775)
109,6
AMD Athlon 64 FX-55
104
Intel Pentium 4 3.4 GHz E Precsott (C0, S478)
103
Intel Pentium 4 3.2 GHz E Prescott (C0, S478)
103
Intel Pentium 4 EE 3.4 GHz (W0)
102,9
Intel Pentium 4 EE 3.2 Ghz (W0)
94
Intel Pentium 4 3.0 GHz E Prescott (C0, S478)
89
Intel Pentium 4 2.8 GHz E Prescott (C0, S478)
89
Intel Pentium 4 3.4 GHz Northwood
89
AMD Opteron u. Athlon 64
84,7
Intel Pentium 4 550J (3,4 GHz, E0)
84,7
Intel Pentium 4 540-520 (3,2 - 2,8 GHz, E0/D0)
84,7

Der 3,4 GHz-Prescott im E0-Stepping dürfte demnach wirklich sehr interessant sein - er hat eine geringere TDP von 84W, besitzt auch die Stromspar-Features und das Execute-Disable Feature und hat ein gutes Preis-/Leistungsverhältnis, sodass er sich ziemlich in der Mitte des aktuellen Produktfeldes befindet.

Die Frage ist aber, warum Intel mit dem Prescott eine so hohe Abwärme in Kauf nehmen muss, obwohl die 90nm-Strukturen doch eigentlich etwas Anderes versprachen. Das Problem liegt hier in der Leakage, die wir uns etwas genauer ansehen wollen. Die beiden wichtigsten Arten der Leakage sind heute:

Die Sub-Threshold Leakage entsteht durch den schwindenden Einfluss des Gates auf den darunter liegenden Isolator. Die Strukturen sind hier derartig klein, dass Elektronen durch untere Regionen des eigentlichen Isolator fließen. Intel entwickelt für dieses Problem unter anderem TriGate-Transistoren, die drei Gates haben und die somit den Einfluss auf den Isolator so erhöhen können, dass zwischen Source und Drain nur noch Elektronen fließen, wenn der Transistor tatsächlich schaltet. Weiterhin kann versucht werden, andere Isolatoren zu verwenden oder den Einfluß des Gates in sonstiger Weise zu erhöhen. Aktuell ist die Sub-Threshold-Leakage das größere Problem.

Für die Abwärme eines Prozessors ist dabei die Leakage ganz beachtlich mitverantwortlich, wie man aus der von uns bereits genannten Formel erkennen kann. Die Leakage steigt jedoch auch exponentiell mit der Spannung des Prozessors - aus diesem Grund ist die dynamische VID hier sehr hilfreich, die Leakage in Ruhephasen des Prozessors zu minimieren und den Stromverbrauch deutlich zurückzufahren.

Für die kommende 65nm-Technik will Intel noch weitere Ideen verwirklichen, beispielsweise Sleep Transistors. Über einen Schaltmechanismus können dabei nicht verwendete SRAM-Cache-Blöcke komplett deaktiviert werden. Deaktivierte Transistoren haben gar keine Leakage - und somit lässt sich hier ähnlich wie bei der Abschaltung der Caches des Pentium M sehr viel Strom sparen. Im Bild unten sieht man den Effekt, aufgenommen mit einer Wärmebildkamera. Mit der Sleep-Transistor-Technologie werden inaktive Blocks komplett abgeschaltet und verbrauchen praktisch keinen Strom mehr.

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In der Praxis wird sich also bei Intel einiges tun, bislang kann man beim Prescott allerdings nur in kleinen Schritten Vorteile vermelden. Wie sich Enhanced Speed Step auf die Praxis auswirkt, zeigen wir auf der nächsten Seite.


In der Praxis haben wir wieder verschiedene Intel-Prozessoren miteinander verglichen. Der Enhanced-HaltState des E0-Prozessors sollte sich dabei vor allen Dingen im Idle-Bereich auswirken, also wenn der Prozessor im Leerlauf ist. Tatsächlich sehen wir, dass der Prescott-Prozessor im E0-Stepping fast 30W weniger im Idle-Modus verbraucht als die Prescott D0-Prozessoren und zudem nun "nur" noch auf dem Niveau der Northwood-Kerne liegt:

Stromverbrauch Gesamtsystem - idle

Stromverbrauch Gesamtsystem - load

Im Lastmodus sind die Stromersparnisse natürlich nicht zu sehen - hier heizt der Prescott wie eh und je, mit 3,8 GHz erreichen wir einen neuen Negativrekord von nun über 270 Watt. Das ist schon eine Menge, denn im Vergleich erreichten wir bei unserem Athlon 64 4000+-Test nur knapp 212,7 Watt mit einem anderen, etwas unterschiedlichen Testsystem.

Bei den Temperaturen kamen wir unter Last mit Hyperthreading über die 70°C-Grenze. Da das System allerdings bei dieser Temperatur noch nicht in den Thermal Monitor 2-Modus umschaltete, kann man davon ausgehen, dass die Temperatur durchaus in Ordnung ist. Tcontrol hilft hier zudem, die Lautstärke des Lüfters zu vermindern, indem höhere Temperaturen gefahren werden - sehr viele Gedanken sollte man sich um die hohe Temperatur also nicht machen.

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Im Idle-Bereich kühlte der Prozessor natürlich aufgrund der sehr niedrigen Abwärme dann auf 49°C herab. Gemessen wurden alle Werte mit dem Standard-Boxed-Heatsink von Intel sowie dem Intel D925XECV2-Mainboard und dem Intel DesktopControlCenter, welches unserer Meinung nach als einziges Tool die CPU-Temperatur wirklich zuverlässig wiedergeben kann.

Der Athlon 64 hat mit Cool&Quiet sicherlich noch ein paar Vorteile gegenüber der Intel-Technik - man kann die Frequenz des Prozessors auf noch niedrigere Bereiche umschalten, es gibt Zwischenbereiche, wo man andere P-States fahren kann und somit kann auch unter Last teilweise die Stromaufnahme etwas deutlicher reduziert werden. Intel ist aber auf jeden Fall auf dem richtigen Weg, zumindest die Idle-Aufnahme deutlich zu verringern.

Trotz des bereits hohen Taktes haben wir natürlich auch versucht, die CPU zu übetakten. Mit dem ASUS P5AD2-E Premium konnten wir den Prozessor mit einem Thermaltake Kühlkörper und beeindruckend lärmenden 3500rpm-Lüfterstärke auf 4,1 GHz übertakten. Dabei war nur eine leichte Spannungserhöhung notwendig, die ASUS praktisch selbst erledigt, da das Board stark übervoltet. Ein höherer Takt war nicht möglich.

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Bei 4,1 GHz erreichten wir eine beeindruckend gute Performance, da wir dem ASUS P5AD2-E auch einen Front-Side-Bus von fast 300 MHz verpassen konnten und unsere Speichermodule somit fast auf DDR2-800-Frequenz liefen. Mit fast 7100 MB/s Übertragungsrate ist man schon schick schnell unterwegs. Allerdings eignet sich ein Overclocking-Projekt aufgrund der notwendigen Prozessorkühlung in diesem Bereich eher für den Overclocker, der eine Wasserkühlung besitzt.

Kommen wir nun zu unserer Testplattform:


Eine Auflistung der verwendeten Hardware und Software darf natürlich nicht fehlen. Wir verwenden für die Testsysteme möglichst identische Setups, um die Ergebnisse nicht zu verfälschen. Schwierig ist dies bei neuen Chipsätzen und neuen Features wie PCI-Express - dann sind meistens neue Treiber für die Grafikkarten und Mainboards notwendig, teilweise sogar andere DirectX-Versionen oder Service-Packs. Aus diesem Grund wird von Zeit zu Zeit ein komplett neuer Setup nötig, den wir jedoch so lange wie möglich hinauszögern, um eine entsprechend umfangreiche Vergleichsbasis zu ermöglichen. Folgende Hardware und Software haben wir eingesetzt:

Intel Testplattform für Sockel 775 (1066 MHz):

Intel Testplattform für Sockel 775 (800 MHz):

AMD Testplattform für Sockel 939:

Alle restlichen Umgebungsvariablen wurden identisch belassen.

Für die Tests des 1066 MHz Prozessors im Vergleich zum 800 MHz FSB haben wir zudem zwei zusätzliche Tests durchgeführt:

Auf dieser Vergleichsbasis lässt sich eine genaue Aussage treffen, welche Performancegewinne aus den 66 MHz mehr CPU-Takt gegenüber dem Pentium 4 Extreme Edition 3.4 GHz kommen und welche Performancegewinne tatsächlich aus dem höheren FSB resultieren.

Im Vergleich zum ersten Sockel 775-Testbericht konnten wir eigentlich alle Treiber bis auf den unerheblichen Chipsatztreiber identisch belassen. Auch die AMD Athlon 64-Benchmarks haben wir mit identischen Treibern durchgeführt, nur für die neuen nForce 4-Tests mussten wir auf einen aktuelleren ForceWare upgraden, wobei wir die Settings allerdings auf den neuen ForceWare übertrugen und deshalb eine gute Vergleichbarkeit gegeben ist. Im Gegensatz zu den ersten Sockel 775-Tests konnten wir mit dem neuen Mainboard nun auch 3-3-3-10-Timings fahren, was wir aus Vergleichbarkeitsgründen mit den AMD-Prozessoren einstellten, um hier ebenfalls den niedrigen Latenzen gerecht zu werden. Aus diesem Grund haben wir alle Pentium 4-Benchmarks erneut durchgeführt, um die Benchmarkwerte entsprechend auf den neuesten Stand zu bringen. An den Benchmarks wurde nichts geändert.

Das eingesetzte Mainboard ist ein Intel D925XECV2, welches wir in Kürze in einem Mainboard-Roundup präsentieren werden:

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Gründlich, wie man es von Intel gewohnt ist, stimmt natürlich der FSB bis auf die letzte Kommastelle:

Kommen wir nun also zu den Benchmarks:


Sysmark 2002 Internet Content Creation (Bapco)

Ein typischer Office-Benchmark ist der Sysmark 2002, ein professioneller Benchmark zur Messung der Application Performance. Er ist sogar dank der Verwendung von einigen Programmen, die SMP unterstützen, multiprozessorfähig. Deshalb könnten wir ihn auch in derartigen Reviews zur Darstellung von Hyperthreading sehr gut verwenden. Über Macros werden bei diesem Benchmark bestimmte typische Befehle in Programmen ausgeführt und die Arbeitsgeschwindigkeit des Systems gemessen. Nicht nur die CPU-Performance spielt dabei eine Rolle, auch das Memory Subsystem ist nicht unbeteiligt. Sonstige Komponenten, die ebenso ins Gewicht fallen würden, haben wir konstant gelassen: Die Festplattenperformance ist gleichsam maßgebend, diese ist jedoch in beiden Systemen aufgrund der Serial ATA-Festplatte gleich.

Betrachten wir zuerst den Sysmark 2002 Internet Content Creation Test. Dieser beinhaltet die folgenden Applikationen:

Beim Sysmark haben wir nur wenige Werte. Der Extreme Edition mit 3,46 GHz als Gaming-Prozessor hinter dem Pentium 5 570J. Dieser liegt als Office-Prozessor klar in Führung. Die Athlon 64-Prozessoren schneiden hier klassischerweise etwas schlechter ab.

Sysmark 2002 Office Productivity (Bapco)

Als Nächstes haben wir den Office Productivity Test von Sysmark 2002. Auch hier sind einige bekannte Programme enthalten, die vor allen Dingen im Office-Bereich oft verwendet werden:

Bei diesem Test erhalten wir folgendes Ergebnis:

Auch hier liegt der Pentium 4 570J in Führung vor dem Gaming-Prozessor - anschließend folgen die AMD-Prozessoren.

ScienceMark 2.0

Science Mark 2.0 ist ein recht umfangreicher Benchmark, wir verwenden jedoch in diesem Fall nur die Cache- und Memory-Benchmarks des Tools. Sicherlich gibt es auch ein paar andere interessante Bereiche, aber für einen CPU-Benchmark macht dieser Ausschnitt am meisten Sinn. Science Mark kann man sich selber hier herunterladen, wir haben uns dafür entschlossen, die Ergebnisse hier als Grafiken darzustellen. Bei ScienceMark 2.0 betrachten wir nur den neuen Pentium 4 570J:

Keine Veränderungen zu den Prescott-Prozessoren sieht man in diesem Bereich.


Sisoft Sandra CPU Drystone ALU (Sisoftware)

Sisoft Sandra ist ein synthetischer Benchmark und aufgrund seiner leichten Anwendung und dem kompakten Download-Umfang ein recht beliebtes Tool zum Vergleich des PCs. Für Mainboard-Reviews wird dieser Benchmark oft verwendet, doch zeigt er dabei nur die genaue CPU-Frequenz in der Leistungsbeurteilung wieder - dort ist er also nur ein abschreckendes Beispiel. Recht sinnig ist er jedoch hier einsetzbar, auch wenn die Performance-Bewertung nichts mit der realen Performance eines CPUs zu tun hat, sondern eher einen Trend aufzeigt, denn die Berechnungen, die Sisoft Sandra anstellt, sind wirklich rudimentär.

Zunächst wollen wir die CPU-Benchmarks kurz ansehen:

Sisoft Sandra CPU Whetstone FPU

Sisoft Sandra MMX Integer

Sisoft Sandra MMX FP

Sisoft Sandra Memory Int

Sisoft Sandra Memory Float

Klare Führungsposition in den meisten Benchmarks aufgrund des hohen Taktes, klare Parität zwischen den FSB800-Modellen aufgrund der gleichen Platform. Sozusagen keine Besonderheiten bei Sisoft Sandra.


Cinebench 2003 - Rendering 1 CPU (Maxon)

Cinebench ist ein Benchmark, der zur Performancemessung von Systemen für die Software Cinema 4D von Maxon entwickelt worden ist. 3D Modelling ist natürlich auf leistungsfähige CPUs angewiesen und so ist Cinema 4D auch SMP-fähig. Wir haben den Cinebench bislang auch für unsere Mainboard-Tests und für Dual-CPU-Tests verwendet, da er in diesem Bereich sehr gut ist und wir noch keinen vergleichbaren Benchmark im Portfolio hatten. Cinebench 2003 basiert auf CINEMA 4D R8 von Maxon, diese Version kann mit bis zu 16 Prozessoren umgehen. Einige typische Arbeitsvorgänge von Cinema 4D werden simuliert und über den Benchmark abgespult, dieser berechnet dann die Frames pro Sekunde.

Cinebench 2003 - Rendering 2 CPU (HT)

Cinebench 2003 C4D Shading

Cinebench 2003 OpenGL SW-L

Cinebench 2003 OpenGL HW-L

Cinebench gehörte einmal zu den Benchmarks, die fest in der Hand von Intel waren. Bei den Rendering-Tests kommt Intel ohne Hyperthreading nur noch knapp an die Leistung des Athlon 64 4000+ mit dem Pentium 4 Extreme Edition heran, deutlich übertrumpfen kann man die 354 Punkte des AMD-Prozessors jedoch mit Hyperthreading: Dann hat Intel mit 416 Punkten wieder einen beachtlichen Vorsprung. Dies zeigt sich in vielen Benchmarks: Wenn Hyperthreading unterstützt wird, zieht Intel davon.

Der neue Pentium 4 570J gehört mit zu den schnelleren Intel-Prozessoren und liegt praktisch mit den Extreme Edition-Modellen gleich auf und mal knapp hinter, mal knapp vor den Modellen.


SpecViewPerf 7.0 3DSMax (SPEC)

SpecViewPerf ist ein Benchmark der SPEC.org, er ist kostenlos und kann ebenfalls heruntergeladen werden, allerdings ist die 7.0er Version mit mehreren hundert MB doch ein ganz schöner Brocken. Was macht der Benchmark?

quote:
The first benchmark released by the SPECopc group was SPECviewperf®, which measures the 3D rendering performance of systems running under OpenGL.
Unsere Grafikkarte ist nun aktuell und schnell, aus diesem Grund präsentieren wir jetzt wieder alle sechs Teilbereiche: 3DSMax-01, UGS-01, DRV-08, DX-07, Light-05 und Proe-1.

SpecViewPerf DRV-08

SpecViewPerf DX-07

SpecViewPerf Light-05

SpecViewPerf Proe-01

SpecViewPerf UGS-01

Klare Sache - hier hat Intel wieder das Zepter fest im Griff. Mit 3,8 GHz kann Intel in allen Benchmarks überzeugen, nur im UGS-01 liegen alle Prozessoren gleich auf, da hier ein gewollter Bug im NVIDIA-Treiber zugunsten der Quadro-Karten das System limitiert.


KibriBench (Adept Development)

KibriBench ist ein 3D-Renderer - und deutlich CPU-belastend. Wir verwenden die Map "City", die ziemlich leistungsfressend ist. Kribi ist SMP-fähig und somit kommt auch Hyperthreading hier zum Einsatz. Auch diesen Benchmark haben wir neu für unsere CPU-Tests entdeckt, auch er nutzt neue Technologien wie Hyperthreading aus.

Kribi ist wieder klar CPU-lastig - demnach mögen die Extreme Editions diesen Benchmark ganz besonders aufgrund des großen Caches, auch die 0,06 GHz mehr bringen hier wieder ein kleines bisschen etwas, währenddessen bringt der höhere FSB nur wenig. Aufgrund von Hyperthreading liegen die Athlon 64-CPUs deutlich hinter den Intel-Prozessoren. Der neue Pentium 4 570J liegt praktisch gleich auf mit dem Pentium 4 Extreme Edition 3.46 GHz, der die 333 MHz weniger CPU-Takt durch den größeren Cache und den schnelleren FSB ausgleichen kann.

XMpeg 5.03 (XMpeg)

Xmpeg 5.0.3 ist ein Komprimierungs-Tool, welches mit DivX umgehen kann. Wir verwenden für diesen Test den neuen Codec 5.1.1 in der Version und komprimieren ein Video. Es wurde dabei eine ca. 200MB großte MPEG-2 Datei umgewandelt, wobei wir die Audio-Verarbeitung deaktivierten. Zwar zeigt das Programm die durschnittliche Frame-Zahl pro Sekunde an, wir dividieren aber die kompletten Frames durch die benötigte Zeit. Derartige Komprimierungen waren schon immer ein kräftiger Leistungstest für Prozessoren.

Beim Videoediting kommen die Athlon 64-Prozessoren besser in Schwung. Allerdings haben wir hier die "Raw-Performance" gemessen, verwenden wir Optimierungen des XMpeg-Codes für den Pentium 4, so sieht es ganz anders aus. Mit SSE2 kann der Prozessor sich deutlich an die Spitze setzen. Mit neueren Programmversionen wäre dies deutlich erkennbar. Wir aktualisieren gerade unsere Compression-Benchmarks diesbezüglich und möchten mehrere Programmtypen mit und ohne Optimierungen präsentieren - in den nächsten Prozessor-Tests werden diese dann dementsprechend aufgesplittet.

Der Pentium 4 570J liegt allerdings sehr gut im Vergleich und kann sich wieder zwischen die beiden Extreme Edition-Prozessoren setzen.


PCMark 2004 - CPU (Futuremark)

PCMark 2004 ist der nächste Benchmark in unserer Sammlung. Dieser Benchmark ist die neueste Kreation aus dem Hause Madonion und prüft die Leistung von CPU und Speicher. Heruntergeladen werden kann dieser Benchmark in unserer Download-Area oder bei Futuremark. Enthalten sind zwei Tests - ein reiner CPU-Benchmark und ein sogenannter Memory-Test, der die Bandbreite des Systems messen soll. Als dritten Benchmark findet man einen Harddisk-Benchmark, der jedoch eine sehr hohe Messungenauigkeit besitzt und deshalb für Festplattentests nicht zu empfehlen ist. Der CPU-Test gibt hauptsächlich die Taktung wieder. Beim Memory-Test merkt man deutlich, wenn ein Prozessor einen größeren Cache besitzt.

PCMark 2004 Memory

Der PCMark-CPU-Test zeigt einen klaren Sieger aufgrund der hohen CPU-Frequenz, beim Memory-Test sind die FSB1066-Prozessoren von Intel natürlich führend. Deshalb muss sich der Pentium 4 570J hier mit dem 2. Platz begnügen.

TMPGEnc MPEG Encoder (TMPGEnc)

TMPGEnc ist der nächste Benchmark in unserem Test. TMPGEnc ist ein sehr guter Video-Encoder, der ebenfalls SMP-fähig ist und somit von Hyperthreading Gebrauch macht. Da TMPGEnc zunehmend verwendet wird, eignet er sich als guter Benchmark im Vergleich zu anderen ähnlichen Programmen, wie beispielsweise Flask Mpeg.

Achtung : Weniger ist hier besser !

Der Pentium 4 570J ist hier der klare Sieger, denn mit 3,8 GHz gelingt dem Prozessor die Encodierung des Videos in nur 21 Sekunden. Damit liegt er weit vor der Konkurrenz.


Lame MP3 Codec und CDex (Lame)

LAME ist ein weiteres Kompressionstool. Es handelt sich um einen freien MP3-Codec, den wir zusammen mit CDex zum Komprimieren einer CD verwenden. Wir komprimieren hier den Inhalt einer kompletten CD mit elf Songs zu MP3-Dateien mit einer Bitrate von 128 MBit. Interessant ist dabei, dass zu Beginn des MP3-Booms dies noch lange dauerte - das Rippen der .wav-Dateien von der CD dauerte mit 4x- oder 8x-CD-ROM-Laufwerken eine Ewigkeit, anschließend war der Rechner eine Stunde mit dem Encodieren beschäftigt. Jetzt ist die CD in knapp zwei Minuten ausgelesen, während der Rechner bereits im Hintergrund die Dateien komprimiert. Schneller als die CD wieder ins Regal eingeordnet ist, hat man also die Dateien per USB 2.0 auf seinem MP3-Player:

Achtung : Weniger ist hier besser !

Bei Lame sehen wir wieder einen kleineren Vorteil bei der Bandbreite - und so gewinnt der Pentium 4 Extreme Edition nicht nur durch seinen etwas höheren Takt ein paar Prozent gegenüber den bislang schnelleren AMD-Prozessoren, sondern auch aufgrund des FSB1066. Allerdings sind immer noch ein paar Sekunden Unterschied zwischen den schnellsten AMD-Prozessoren und dem Extreme Edition. Der Pentium 4 570J kann hier trotz seines hohen Taktes aufgrund von FSB800 noch nicht gegen die AMD-Prozessoren ankommen.

WinRAR (RARLab)

WinACE und WinRAR sind neben WinZIP die weit verbreitesten Datei-Komprimierungsprogramme. WinZIP haben wir indirekt bereits mit Sysmark 2002 mitgetestet, hier wollen wir genauer auf die beiden Programme eingehen. Während WinRAR nach unseren Erfahrungen auf Pentium 4-Systemen - eventuell aufgrund von SSE2-Optimierungen - schneller ist, nutzt WinACE wohl keine derartigen Optimierungen, hier liegen Athlon XP und Pentium 4 immer näher zusammen. Wie sieht es hier aus ?

Achtung : Weniger ist hier besser !

Bei WinRAR haben wir aber einen anderen Gewinner - hier ist der Pentium 4 570J wieder an der Spitze. In nur 44 Sekunden kommt er ins Ziel und lässt sowohl die AMD-Prozessoren wie auch die Extreme Edition von Intel hinter sich.

WinAce (WinAce)

Achtung : Weniger ist hier besser !

WinAce mögen hingegen die AMD-Prozessoren wieder besonders - hier komt der Pentium 4 570J nur hinter dem 3800+ ins Ziel.


3DMark 2001 SE (Futuremark)

3DMark 2001 ist sicherlich einer der beliebtesten Benchmarks - nicht nur bietet das Gamers Headquarter von Futuremark auch eine tolle Vergleichsbasis, sondern es lassen sich mit diesem, eigentlich als Grafikkarten-Benchmark konzipierten Programm auch recht gut Performance-Vergleiche anstellen. Je nach Auflösung erreicht man dabei eher eine Grafikkarten-Auslastung oder eine CPU-Auslastung - aus diesem Grund haben wir den Benchmark auch mit 1024x768 durchgeführt, das reicht bei unserer Geforce 6800 GT um zu zeigen, wo ein stärkerer CPU mehr Leistung bringen kann.

Deutlich sieht man hier, warum der Pentium 4 Extreme Edition auf den Markt gebracht wurde. Der Pentium 4 570J hat bei gleichem FSB 400 MHz mehr, kommt aber nicht an den Pentium 4 Extreme Edition 3.4 GHz heran. Zwischen dem neuen FSB1066-Modell und dem Pentium 4 570J liegen sogar knapp 1000 Punkte. Die AMD-Prozessoren sind noch schneller - und haben nicht umsonst im Moment das Image des Gaming-Prozessors.

3DMark 2003 (Futuremark)

3DMark 2003 kennt auch jeder - nur ist das Programm leicht in den Verruf gekommen, weil die Grafikkartenhersteller hier gerne etwas optimiert haben. Für unsere CPU-Tests ist das allerdings nicht erheblich, da wir immer bei demselben Treiber und derselben Grafikkarte bleiben. Aus diesem Grund können wir 3DMark 2003 für den Vergleich recht gut einsetzen, auch wenn die Unterschiede recht gering sind - die Grafikkarte trägt hier die Hauptlast.

Im 3DMark 2003 rücken die Prozessoren aufgrund der geringen Abstände näher zusammen. Auch scheint hier ein schneller Cache und eine schnelle Speicheranbindung weniger zu bringen. Deshalb liegen die Athlon 64-Prozessoren nicht deutlich in Führung und auch der Extreme Edition kann sich nicht vom Prescott absetzen. Der Pentium 4 570J ist hier der schnellste Intel-Prozessor.

Quake 3 Arena 640x480 (ID Software)

Als Nächstes werfen wir einen Blick auf Quake 3 Arena. Quake 3 Arena ist schon ein Klassiker im Bereich der Benchmarks, deshalb setzen wir ihn auch weiterhin ein, haben ihn für unsere CPU-Tests aber erst jetzt wieder aus dem Archiv geholt. Die Demo 001 wird in der Konsole mit dem Befehl timedemo 1 und demo demo001 aktiviert, den Benchmark haben wir bei 640x480 mit 16 Bit laufen lassen, um die CPU am meisten zu fordern. Hier sehen wir die Ergebnisse:

Bei dem Pentium 4 570J handelt es sich von der Preisgestaltung zwar nicht um Intels Topmodell, aber er kommt vor dem AMD Athlon 64 4000+ ins Ziel. Hier kann der 3,8 GHz-Prozessor also AMDs teureren Prozessor in Schach halten, die Extreme Edition-CPUs sind aber noch deutlich schneller.

Return to Castle Wolfenstein 640x480 (Activision)

Return to Castle Wolfenstein basiert auf der Quake 3-Engine, ist aber ungleich anspruchsvoller. Getestet wurde nach den 3DCenter-Regeln für dieses Spiel und mit der dort beschriebenen Time-Demo Checkpoint durchgeführt. Dieser Link führt zur besagten Time-Demo bei 3DCenter, das Spiel muss man sich jedoch selbst besorgen, denn eine Demo ist im Internet leider nicht verfügbar.

Bei Return to Castle Wolfenstein flacht der Effekt etwas ab - ist aber immer noch sichtbar. Zuletzt war der Benchmark klar in Hand der AMD Athlon 64 4000+ CPUs - jetzt schiebt sich der neue Extreme Edition mit 3,46 GHz knapp vor die Konkurrenz-Prozessoren. Der Grund ist der etwas höhere Takt und der höhere FSB. Der höhere Takt hilft hingegen dem Pentium 4 570J wenig - hier kratzt er nur an der Performance des Athlon 64 3800+.


UT2003 Flyby 640x480 (Epic)

Unreal Tournament 2003 ist als Demo verfügbar, in die eine Benchmark-Funktion eingebaut ist. Ein Skript testet bei verschiedenen Auflösungen, es gibt eine Flyby-Demo und ein Botmatch, die die Leistungsfähigkeit des Systems für die Vollversion zeigen soll. Hier die Ergebnisse bei 640x480 mit 16 Bit, denn auch hier wollen wir natürlich die Belastung auf die CPU verlagern:

UT2003 Botmatch 640x480

Auch hier sehen wir ein Performanceplus gegenüber dem 560er Pentium 4 aufgrund des höheren Taktes, auch kommt der 570J fast an den Extreme Edition mit 3,46 GHz heran. Die Athlon 64-Prozessoren sind allerdings aufgrund der Architektur davongeeilt - sie kommen mit UT 2003 sehr gut zurecht.

Unreal Tournament 2004 - Flyby 1024x768 (Epic)

Etwas hungriger bezüglich der Grafikkartenleistung ist UT2004 - aber in einigen Bereichen limitiert auch die CPU, weshalb sich auch dieser Benchmark perfekt für das Messen der CPU-Performance eignet. Wir haben den Benchmark wie immer mit niedriger Auflösung getestet.

Unreal Tournament 2004 - Assault 1024x768

Da Unreal Tournament 2004 auf derselben, aufbohrten Engine basiert, ist auch hier das Ergebnis ein ähnliches. FSB und der etwas höhere Takt sorgen beim Pentium 4 Extreme Edition für eine höhere Performance, der Pentium 4 570J kann aufgrund des höheren Taktes fast an das 3,4 GHz-EE-Modell herankommen, aber die AMD-Prozessoren liegen weiter in Führung.


Comanche 4 640x480 (Novalogic)

Comanche 4 ist für Auflösungen von 1024x768 durchaus noch als CPU-Benchmark zu gebrauchen, bei höheren Auflösungen limitiert jedoch die Grafikkarte. Der Benchmark nutzt viele Pixel- und Vertexshader, allerdings wird neben einer hervorragenden Grafikkarte auch eine starke CPU benötigt. Das Spiel basiert auf DirectX 8 und ist in der Demo zum Downloaden erhältlich. Die Demo besitzt einen integrierten Benchmark, hier kann man also vor dem Kauf auch feststellen, ob das Spiel auf dem gewünschten PC ruckelfrei läuft. Wir verwenden ihn zur Leistungsmessung.

Intel wieder knapp in Führung - aber aufgrund der Extreme Edition-Prozessoren und nicht aufgrund des Pentium 4 570J. Die Extreme-Edition-Prozessoren schneiden hier deutlich besser ab, der Pentium 4 570J kommt nur knapp hinter dem Athlon 64 3800+ ins Ziel.

Serious Sam 640x480 (Croteam)

Serious Sam ist auch neu bei unseren CPU-Tests - das Game ist hinreichend bekannt, wir verwenden die integrierte Benchmark-Funktion, natürlich mit 640x480 und niedrigsten Settings, um die Grafikkarte möglichst nicht zu belasten und die CPU zu fordern. Hier das Ergebnis:

Auch hier zeigt der Pentium 4 570J eine verbesserte Performance aufgrund der 200 MHz mehr im Vergleich zum Vormodell, aber die Pentium 4 Extreme Edition Prozessoren schneiden deutlich besser ab. Noch schneller ist der Athlon 64.

DroneZMark 640x480 (Zetha Games)

DroneZMark liefert nur mit einer starken Grafikkarte eindeutige Werte für einen CPU-Test - mit einer GeForce 6800 GT ist dies jedoch kein Problem. So haben wir hier ziemlich eindeutige Werte, DroneZ reagiert allerdings sehr gerne auch auf einen großen Cache, wie man in unseren bisherigen Tests sehen konnte.

Und hier sehen wir endlich mal wieder den Pentium 4 570J in einer Führungsposition - er kommt fast am Pentium 4 Extreme Edition mit 3,46 GHz vorbei.


Codecreatures 1024x768 (Codecult)

Auch Codecreatures ist ein Benchmark für Grafikkarten - und dabei sogar ein recht anspruchsvoller. Ursprünglich wollten wir diesen Benchmark in den Reviews nur dazu verwenden, um aufzuzeigen, wo die CPU- und Chipsatzhersteller noch etwas verbessern könnten und wo eher eine neue Grafikkarte angebracht ist. Aus diesem Grund handeln wir Codecreatures auch recht schnell mit nur einer Auflösung (1024x768) ab, die zeigt, dass hier unsere Geforce 6800 zwar gute Werte bringt, aber die Frameraten immer noch sehr niedrig sind.

Auch hier liegt ein Pentium 4 570J aufgrund des 3,8 GHz schnellen Taktes vorne. Der Athlon 64 sieht in diesem Benchmark nicht sehr gut aus, aber die Pentium 4 Extreme Edition-Prozessoren können ebenfalls als Gaming-Prozessoren nicht wirklich einen Pluspunkt setzen.

Aquamark 3 Score (Massive Development)

Aquamark 3 ist ein leistungsfähiger Test für Grafikkarten, aber auch bei ihm sieht man einen Effekt bei einer schnellen CPU. Wir verwenden die kostenlose Version, die man unter obigem Link herunterladen kann. Die Score ist dabei ähnlich wie bei den Benchmarks von Futuremark auch online vergleichbar mit anderen Systemen.

Auch hier lagen die AMD-Prozessoren zuletzt klar in Führung - aber der Pentium 4 Extreme Edition mit 3,46 GHz kann aufgrund des FSBs und des etwas höheren Taktes wieder aufholen. Auch holt der Pentium 4 570J mit 3,8 GHz auf. Er kommt fast an die Leistung des Athlon 64 3800+ heran.

X2 The Thread - 640x480 (Egosoft)

X2 ist ein Weltraum-Egoshooter, der auch in einer Demoversion zum Herunterladen existiert, die wir hier für diesen Test verwenden. Die Software wird von uns in einer niedrigen Auflösung getestet, da das Spiel bei höheren Auflösungen beginnt, grafikkartenlastig zu werden.

Auch hier wieder ein klarer Vorsprung für AMD - aber die Leistung des Athlon 64 3800+ wird vom Extreme Edition angekratzt. Allerdings scheint hier eher der Takt eine Rolle zu spielen als der FSB. Der 3.8 Ghz schnelle Pentium 4 570J kommt allerdings nur hinter dem 400 Mhz langsameren Extreme Edition mit 800 Mhz ins Ziel.


FarCry Pier 800x600 (Crytek)

FarCry ist wohl das Spiel des Jahres 2004 und ein Grund, sich mal wieder einen neuen PC zu leisten. Das Spiel ist sowohl stark Grafikkarten-lastig bei höheren Auflösungen und hohen Details, aber es existiert auch eine sehr hohe CPU-Belastung, gerade bei niedrigeren Auflösungen ohne viele Details. Wir verwenden deshalb den Benchmark mit Standard-Settings und unterschiedlichen Auflösungen.

Farcry Pier 1024x768

Farcry Pier 1280x1024

Farcry Pier 1600x1200

Auch die FarCry-Benchmarks zeigen, dass die AMD-Prozessoren hier in Führung liegen - aber der Extreme Edition mit 3,46 GHz kommt fast an den Athlon 64 3800+ heran, knapp dahinter findet sich auch der Pentium 4 570J ein.

Kommen wir nun zum Fazit


In diesem Review ist weniger der Pentium 4 570J aufgrund seines nochmal 200 MHz schnelleren Taktes gegenüber dem bisherigen schnellsten Intel-Prozessor das Interessante. Viel bedeutender ist das E0-Stepping des neuen Prozessors, welches auch Einzug in die kleineren Modelle erhalten wird. Die Performance des 3,8 GHz-Prozessors ist zwar natürlich besser als beim bisherigen 560er-Modell, aber war hier nichts Überraschendes. Dort, wo der Pentium 4 seine Stärken hat, kann er diese aufgrund des höheren Taktes ausbauen. So ist der Chip besonders schnell bei Office-Anwendungen, bei SpecViewPerf, beim Rendering oder Encoding. Dort, wo der Chip bislang keinen Blumenstrauß gewinnen konnte, wird er vom Pentium 4 Extreme Edition oder vom Athlon 64 überholt. Daran können die 200 MHz mehr CPU-Takt natürlich nichts ändern.

Verbessert hat Intel im Detail. Das "J" im Namen zeigt das Vorhandensein der Execute Disable-Funktion, die einen wirksamen Virenschutz gegen Schädlinge ermöglicht, die über selbstausführenden Code Schaden verursachen wollen. Damit bringt Intel jetzt ein Feature in den Desktop-Bereich, welches AMD schon eine ganze Zeit bietet, aber das erst ab dem SP2 von Windows XP genutzt werden konnte. Vielleicht war dies der richtige Weg - denn da auch viele Programme selbstmodifizierenden Code für nichtschädliche Zwecke verwenden, musste eine hohe Energie in die Validierung gesteckt werden, damit das Service Pack 2 nicht mehr Probleme bereitete als es an Nutzen brachte.

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Der neue Enhanced HaltState bringt Intel zwar nicht in die Rolle eines neuen Stromspar-Champions, aber dank des C1E-Modus senkt man insbesondere die Idle-Stromaufnahme der Prescott-Prozessoren um 30W. Das bringt finanziell nicht viel - nimmt man den Extremfall an, dass der Prozessor in einem System rund um die Uhr läuft und 365 Tage im Jahr unter Idle-Bedingungen (!) laufen würde, so käme man auf eine Einsparung von knapp 42 Euro, wenn man einen Kilowattstundenpreis von 0,16 Euro zugrunde legt. Unter Last verbraucht der Prescott genauso viel wie bislang - hier spart man somit keinen Cent durch den neuen Stromsparmodus. Praktischer ist Enhanced HaltState eher aufgrund der Möglichkeit, in Idle-Zeiten die Geräuschbelastung durch niedrigere Lüfterdrehzahlen und Ähnliches zu optimieren.

Thermal Monitor 2 ergänzt schließlich die bereits gute Sicherheitsfunktionalität des Pentium 4 gegen das Durchbrennen. Allerdings sollte man beim Systemdesign versuchen, derartige Probleme von vornherein zu vermeiden. Aus diesem Grund hat Thermal Monitor 2 in der Praxis wohl eher eine geringe Bedeutung. Bei unseren Temperaturmessungen wurde aber auch klar, warum Intel den Pentium 4 4.0 Ghz vom Roadmap gestrichen hat - die Temperatur und Abwärme würde für diesen Prozessor Werte erreichen, die nicht mehr vertretbar wären.

AMD scheint mit Cool&Quiet den Vorteil zu haben, dass man den Prozessortakt deutlicher senken kann - man reduziert ihn je nach Modell auf über die Hälfte und besitzt dazwischen auch noch unterschiedliche P-States bei einigen Modellen, um auch unter Last noch das eine oder andere Watt zu sparen. Die Einsparungen bei Intel von maximal 3,8 auf 2,8 GHz sind dagegen recht gering - wenn das System schon idle läuft, hätte man auch gleich einen noch niedrigeren Takt wählen können. Das hätte dem System weiter genutzt und mit einer noch geringeren Spannung wäre die Abwärme natürlich ebenso niedriger. Dafür kommt man bei Intel komplett ohne Softwareunterstützung aus - nur das Bios muss einen entsprechenden Modus unterstützen.

Schaut man auf dem Preis, so kostet der Pentium 4 570J im Handel 637 Dollar - er wird also ab 600 Euro im Handel erhältlich sein. Damit ist er kein Schnäppchen, kostet aber zumindest weniger als der Pentium 4 Extreme Edition mit 3.46 Ghz, dessen Leistung er fast erreichen kann. Uns erscheint das 3,4 GHz-Modell am attraktivsten, denn mit dem E0-Stepping gehört er zu den 84W-Kandidaten und kann aus der Absenkung auf 2.8 Ghz immerhin noch einen guten Nutzen ziehen.

Weitere Links:

Weitere Mainboard- und CPU-Reviews findet man in unserer Testdatenbank unter Prozessoren, Mainboards Intel oder Mainboards AMD. Interessante Informationen oder Probleme mit der getesteten Hardware? Support nötig und Probleme mit der Hardware? Ab in unser Forum!

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