Größerer Cache, längere Pipeline: Intels Prescott im Test

Die neue Prescott-CPU bietet gegenüber dem Vorgänger-Chip größere Zwischenspeicher. Sowohl der L1- als auch der L2-Cache sind nun doppelt so groß wie beim bisherigen Pentium 4 (Northwood). Zusätzlich bietet der Chip Unterstützung für SSE3. Da allerdings derzeit noch keine Applikation diese Befehlserweiterung unterstützt, ist das Feature in der Praxis irrelevant.

Mit den größeren Zwischenspeicher sollte der Chip schneller als sein Vorgänger sein. Dass dies meistens nicht der Fall ist und der Prescott sogar oft etwas langsamer als die bisherige P4-Variante ist, liegt an der Verlängerung der Befehls-Pipeline, die Intel vorgenommen hat, um den Chip in Zukunft höher takten zu können. Die Pipeline lässt sich mit einem Fließband mit mehreren Stufen vergleichen. Je mehr Stufen das Fließband hat, desto schneller kann es laufen. Wenn die Teile, die auf dem Fließband liegen, aber nicht in der richtigen Reihenfolge transportiert werden, hält das Fließband an (pipeline stall) und der gesamte Vorgang, der gerade bearbeitet wird, muss von neuem gestartet werden. Wenn die CPU erst in einer der hinteren Pipelinestufen merkt, dass der Code nicht richtig angeordnet ist, kostet das Anhalten des Fließbands besonders viel Performance, da der gesamte Inhalt des Fließbands gelöscht wird.

Diesen Nachteil versucht Intel mit größeren Zwischenspeicher auszugleichen, die einen schnelleren Zugriff auf die Befehle und Daten bieten als herkömmlicher Arbeitsspeicher. Mit den größeren Caches steigt allerdings auch die Verlustleistung des Chips. Die folgenden Tabellen zeigen die Messergebnisse eines kompletten PCs (ohne Monitor) mit identischen Komponenten.

* PC-System mit Radeon 7000

* PC-System mit Radeon 9800 Pro 256 MByte
(Hinweis: Die Idle-Werte für den Athlon 64 sind zu hoch. Grund hierfür war ein falscher Hardware Abstraction Layer. Hier finden Sie aktualisierte Werte: Stromfresser PC: Geld sparen durch kluge Komponenten-Wahl)

Ein PC-System mit Standard-Komponenten und der neuen Intel-CPU (Prescott) verbraucht unter Volllast fast 50 Watt mehr Strom als das gleiche System mit der bisherigen P4-Variante (Northwood). Im Leerlauf (Idle) sind es immerhin auch noch fast 35 Watt.

Ein Highend-System mit Radeon 9800 Pro 256 MByte und Prescott benötigt unter Volllast knapp 250 Watt. Mit knapp 200 Watt verbraucht das gleiche System mit dem bisherigen P4 deutlich weniger Strom. Noch genügsamer verhält sich der Athlon 64 von AMD. Unter Volllast benötigt der 3200+ fast 80 Watt weniger als das Prescott-System. Dafür hat der Athlon 64 einen anderen Nachteil: Derzeit unterstützen die Mainboard-Hersteller noch nicht alle Stromspar-Modi der CPU. Daher ist der Verbrauchs-Unterschied zwischen Leerlauf und Volllast beim Athlon vergleichsweise gering. Erst wenn Cool ’n‘ Quiet aktiviert ist, sinkt die Verlustleistung deutlich.

Die Messungen des Testsystems wurden bis auf die unterschiedlichen Mainboards und Prozessoren mit identischen Komponenten durchgeführt. Der Verbrauch eines Monitors wurde nicht berücksichtigt. Die maximale Last wurde mit dem Programm CPU Stability Test 6.0 (Build: 154) erzeugt.