2005er Desktop-CPUs: 3,20-GHz-Dual-Core & 64 Bit

14.01.2005 von Christian Vilsbeck
Intels Pentium 4 mit Dual-Core arbeitet mit 3,20 GHz Takt, verzichtet aber auf Hyper-Threading. Vorher gibt es die 600er Serie und eine neue Extreme Edition. AMD hebt den Takt vor dem Debüt erster Dual-Core-CPUs an.

Das Prozessorjahr 2004 war bei Intel durch Nummernspielchen, frische Sockel, 64 Bit und komplette Plattformwechsel geprägt. So ging Intel von der Taktfrequenz auf die Prozessornummer als Erkennungsmerkmal über. Gleichzeitig löst der eingeführte LGA775-Sockel den Socket 478 stetig ab. Und die DDR2-Technologie sowie PCI Express komplettierten im Juni 2004 Intels Rundumschlag. Pentium-4-Modelle mit aktiviertem EM64T gibt es inzwischen ebenfalls - wenn auch für Server und Workstations deklariert. Nicht zu vergessen: die XD-Technologie zum Schutz vor Buffer Overflows.

AMD blieb ebenfalls nicht untätig: Nachdem die AMD64-CPUs mit dem Socket 754 und 940 an den Start gingen, gibt es seit Mai 2004 zusätzlich den Socket 939. Dieser ist im Desktop-Segment nun AMDs Favorit für die neuen Athlon-64-Modelle. In den 754er Steckplatz wandern abgespeckte Athlon 64 namens Sempron. Echte "Innovationen" konnte der Hersteller im Jahr 2004 nicht bieten.

Allseits beherrschendes Thema im Jahr 2005 werden die Dual-Core-Prozessoren von AMD und Intel sein. Eine Technologie, die vielerorts als Revolution dargestellt wird. Bei den "echten" Server-Prozessoren von IBM, Sun & Co sind Dual-Cores dagegen längst ein alter Hut. Selbst die "kleinen" MIPS-CPUs zählen bereits zu den Dualisten.

Eine aktuelle tecCHANNEL zugespielte Hersteller-Roadmap gibt jetzt erste Fakten zu Intels Dual-Core-Desktop-CPUs bekannt - wie beispielsweise das Fehlen von Hyper-Threading. Bis zum Debüt des "Smithfield" im dritten Quartal 2005 erhält der Pentium 4 aber noch einige neue Features und Auffrischungen. AMDs erste Doppelherz-CPU wird der Athlon 64 FX "Toledo" sein. Die Socket-939-CPU setzt unter anderem auf SSE3.

tecCHANNEL informiert Sie in diesem Artikel über die geplanten Desktop-Versionen von AMD und Intel im Jahr 2005. Wir weisen darauf hin, dass Informationen aus inoffiziellen Roadmaps erfahrungsgemäß mit Vorsicht zu genießen sind. Schon öfter haben CPU-Hersteller noch kurz vor dem Launch an der Taktfrequenz gedreht, den Start verschoben oder neue Features integriert. Unsere Informationen aus verschiedenen Quellen bestätigen allerdings die Plausibilität der aktuellen Hersteller-Roadmaps.

Athlon 64 für Socket 754 & 939

AMD bietet seine Athlon-64-Prozessoren in verschiedenen Varianten an. Für den Socket 754 gibt es den Athlon 64 mit Single-Channel-Speicher-Controller und 512 KByte sowie 1 MByte L2-Cache. Die Socket-939-Modelle besitzen einen Dual-Channel-Controller, die Cache-Größe variiert auch hier zwischen den genannten Werten.

Für den Socket 754 - den "ursprünglichen" Athlon-64-Steckplatz - fungiert als schnellste Variante das Modell 3700+. Die CPU arbeitet mit 2,4 GHz Taktfrequenz und verfügt über 1 MByte L2-Cache. Neue und schnellere Athlon-64-Modelle für den Socket 754 sind derzeit auf den Roadmaps nicht zu finden. Auch spart sich AMD beim 754er Athlon 64 eine Fertigungsumstellung von 130 auf 90 nm.

Dem Athlon 64 für den Socket 939 spendiert AMD dagegen neue Modelle. Aktuell gibt es die Varianten 3000+, 3200+, 3500+, 3800+ und 4000+. Der Athlon 64 4000+ arbeitet mit 2,4 GHz Taktfrequenz und hat 1 MByte L2-Cache. Im dritten Quartal 2005 folgt das Modell 4200+ mit 2,6 GHz. Voraussichtlich wird die CPU auf dem aktuellen Athlon 64 FX-55 basieren, der bereits mit dieser Taktfrequenz arbeitet.

Im ersten Halbjahr 2005 erfolgt noch die sukzessive Umstellung der Produktion auf die 90-nm-Technologie. Einige Modelle wie den Athlon 64 3500+ liefert AMD bereits mit einem 90-nm-Core aus.

Sempron für Socket A, 754 & 939

Den "Einsteiger-Prozessor" Sempron fertigt AMD für den Socket A und 754. Die Socket-A-Modelle basieren auf dem Athlon XP mit Thoroughbred-B-Core. Schnellste Variante ist der Sempron 3000+ mit 2,0 GHz Taktfrequenz. Neue Modelle stehen für den Socket A nicht mehr auf der Roadmap.

Beim Sempron für den Socket 754 handelt es sich um einen Athlon 64 ohne 64-Bit-Mode und mit nur 256 KByte L2-Cache. Der integrierte Speicher-Controller kann Single-Channel-DDR400-SDRAM ansteuern. Beim 754er Sempron markiert aktuell das Modell 3100+ mit 1,8 GHz Taktfrequenz die Spitze.

Noch im ersten Quartal 2005 folgt ein Sempron 3200+. Für das zweite Quartal ist ein 3300er vorgesehen, im vierten Quartal plant AMD den Sempron 3400+. Für den Socket 939 will AMD den Sempron künftig ebenfalls anbieten. Die Modelle 3000+ und 3200+ sollen noch im ersten Quartal 2005 den Anfang machen.

Athlon 64 FX mit Dual-Core

AMDs Prozessoren der Athlon-64-FX-Serie fungieren als Highend-Desktop-Modelle. Die CPUs besitzen 1 MByte L2-Cache, und es gibt Varianten für den Socket 939 und 940. In beiden Sockeln können die CPUs auf Dual-Channel-DDR400-SDRAM zurückgreifen - die 940er Version benötigt allerdings Registered DIMMs.

Der Athlon 64 FX-55 arbeitet als aktuell schnellster AMD-Prozessor mit 2,6 GHz Taktfrequenz. Im dritten Quartal 2005 soll ein Athlon 64 FX-57 folgen. Fraglich ist, ob es sich dabei um eine Variante mit 2,8 GHz Taktfrequenz oder bereits um eine Dual-Core-Version handelt. Denn im zweiten Halbjahr 2005 will AMD den Nachfolger des Athlon 64 FX mit Codenamen "Toledo" präsentieren.

Toledo wird AMDs erster Desktop-Prozessor mit Dual-Core-Technologie sein. Zumindest im Jahr 2005 bleibt der Doppelkern den FX-Varianten vorbehalten. Die normalen Athlon 64 werden weiterhin mit Single-Core ausgestattet.

Neu beim Toledo wird die Unterstützung von Intels SSE3-Befehlssatz sein. Allerdings implementiert AMD nur 11 der insgesamt 13 Befehle. So gibt es "MONITOR" und "MWAIT" auf Grund der fehlenden Hyper-Threading-Technologie bei AMDs Prozessoren nicht. Um den Vorteil bisheriger Hyper-Threading-optimierter Programme direkt zu nutzen, werden sich AMDs Dual-Core-Prozessoren aber als HT-fähig zu erkennen geben. Entsprechend wird über CPUID.HTT der Wert 1 ausgegeben. Zusätzlich erkennt die Software über CPUID.logical_number_of_processors = 2 zwei logische Prozessoren.

Neben der SSE3-Erweiterung spendiert AMD dem Dual-Core-Athlon-FX eine verbesserte Hardware-Prefetch-Logik. Damit will AMD Page-Crossing-Zustände optimieren und DRAM-Page-Konflikte minimieren. Zusätzlich kann der Toledo mit vier Write Combining Buffers aufwarten.

Zum Launch im dritten Quartal 2005 soll AMDs Dual-Core-CPU mit einer geringeren Taktfrequenz als die Single-Core-Produkte arbeiten. Voraussichtlich wird diese maximal 2,4 GHz betragen. Am Socket 939 hält AMD beim Toledo fest. Bis Mitte 2005 will AMD die Produktion der aktuellen FX-Modelle noch von 130 auf 90 nm Strukturbreite umstellen.

Neue Pentium 4 600er Serie

Die aktuellen Pentium-4-Prozessoren der Serie 500 basieren auf dem Prescott-Core mit 1 MByte L2-Cache. Als Topmodell fungiert der Pentium 4 570J mit 3,80 GHz Taktfrequenz. Seit Ende 2004 verfügen die CPUs mit dem E0-Stepping durch die XD-Technologie über den erweiterten Schutz vor Buffer Overflows. Ein "J" am Ende der Prozessornummer weist auf das XD-Feature hin. Den Einstieg in Intels Pentium-4-CPUs mit LGA775-Steckplatz markiert das Modell 520/520J mit 2,80 GHz Taktfrequenz. Allen Versionen gemein sind ein 800 MHz schneller FSB sowie die Hyper-Threading-Technologie.

Neue 500er Pentium 4 sind auf den Roadmaps nicht mehr zu finden. Dafür erweitert Intel noch im ersten Quartal 2005 die Pentium-4-Familie mit der 600er Serie. Diesen CPUs spendiert der Hersteller den Prescott-2M-Core. Für mehr Performance soll dabei der nun 2 MByte fassende L2-Cache sorgen. Allerdings wird zum Launch das Topmodell Pentium 4 660 nur mit 3,60 GHz Taktfrequenz arbeiten. Der Pentium 4 670 mit 3,80 GHz folgt im zweiten Quartal 2005. Folgende weitere 600er Modelle bietet Intel ab der Markteinführung an: Pentium 4 630 (3,00 GHz), 640 (3,20 GHz) und 650 (3,40 GHz).

Intel stattet die Pentium-4-600-Modellreihe mit der 64-Bit-Erweiterung EM64T, Hyper-Threading sowie der XD-Technologie aus. Außerdem erhalten die Desktop-Prozessoren SpeedStep zum dynamischen Senken der Taktfrequenz und Core-Spannung. Unverändert zu den 500er Modellen arbeitet der FSB weiterhin mit 800 MHz. Intel bietet die CPUs ausschließlich für den LGA775-Steckplatz an.

Extreme Edition "Prescott 2M"

Intels Pentium 4 Extreme Edition basiert noch immer auf einem erweiterten Northwood-Core in 130-nm-Technologie. Die CPUs können auf 512 KByte L2-Cache sowie einen 2 MByte fassenden L3-Cache zurückgreifen. Hyper-Threading und ein 800 MHz schneller Prozessorbus zählen zu den weiteren Ausstattungsmerkmalen der Extreme Editions. Seit November 2004 bietet Intel mit dem Pentium 4 3,46 GHz Extreme Edition zusätzlich eine LGA775-Variante mit FSB1066 an.

Noch im ersten Quartal 2005 erhält die Extreme Edition den Prescott-2M-Core. Als entsprechendes Modell wird Intel den Pentium 4 3,73 GHz Extreme Edition anbieten. Die CPU verfügt dann über 2 MByte L2-Cache, allerdings muss sie auf einen L3-Cache verzichten. Um sich von der Pentium-4-600-Serie abzuheben, stattet Intel den 3,73-GHz-Prozessor mit einem FSB1066 aus.

Neben Hyper-Threading beherrscht Intels neuer Highend-Prozessor EM64T für den 64-Bit-Betrieb sowie die XD-Technologie zum Schutz gegen Buffer Overflows. Das SpeedStep-Verfahren zum Stromsparen bleibt allerdings den 600er Pentium-4-CPUs vorbehalten. Intel bietet den Pentium 4 3,73 GHz Extreme Edition ausschließlich für den LGA775-Steckplatz an.

Intel "Smithfield" Dual-Core

Auf dem Intel Developer Forum im Herbst 2004 demonstrierte Intel erstmals den Betrieb eines Desktop-Prozessors mit Dual-Core-Technologie. Details zur CPU gab der Hersteller damals noch nicht bekannt. In der tecCHANNEL vorliegenden Hersteller-Roadmap sind jetzt die Features des Pentium-4-Nachfolgers mit Codenamen "Smithfield" aufgeführt.

Die Markteinführung von Intels erstem Desktop-Prozessor mit Dual-Core-Technologie soll demnach im dritten Quartal 2005 erfolgen. Basierend auf der NetBurst-Architektur des Pentium 4 arbeitet Smithfield zum Launch mit 2,80, 3,00 und 3,20 GHz Taktfrequenz. Als entsprechende Prozessornummern sind bereits die Endungen x20, x30 und x40 aufgelistet. Ob es allerdings beispielsweise eine 800er Serie wird, ist bislang ebenso wenig bekannt wie der Markenname des Smithfield.

Dafür gibt die Roadmap weitere Fakten preis. So besitzt jeder der zwei Cores einen eigenen 1 MByte großen L2-Cache. Der Prozessorbus des Smithfield arbeitet mit einer Taktfrequenz von 800 MHz. Platz nehmen Intels Dual-Core-Prozessoren im bekannten LGA775-Sockel. Intel stattet die Smithfield-CPUs mit der 64-Bit-Erweiterung EM64T aus. Schutz vor Buffer Overflows soll die XD-Technologie bieten. Die Modelle x30 (3,00 GHz) und x40 (3,20 GHz) erhalten zusätzlich Intels SpeedStep-Technologie zum dynamischen Regeln der Taktfrequenz und Core-Spannung.

Intels Hyper-Threading-Technologie fehlt allerdings bei allen Smithfield-Prozessoren. Spekulationen zufolge sind Software-Lizenzgründe hierfür verantwortlich. So arbeitet beispielsweise die Windows XP Home Edition maximal mit zwei virtuellen CPUs. Ein Dual-Core-Prozessor mit Hyper-Threading würde vier virtuelle CPUs ergeben. Vorhandene Home Editions könnten diese dann nicht nutzen.

Im vierten Quartal 2005 bleibt Intel bei den x20-, x30- und x40-Modellen. Neue Smithfield-CPUs mit höheren Taktfrequenzen wird es erst wieder ab Anfang 2006 geben.

Celeron D mit XD und höherem Takt

Intels Celeron-D-Prozessoren für preisgünstige PC-Systeme basieren auf dem Prescott-Core. Statt 1 MByte stehen dem Celeron D allerdings nur 256 KByte L2-Cache zur Verfügung. Die Taktfrequenz des Prozessorbusses ist auf 533 MHz beschränkt - statt 800 MHz wie beim Pentium 4. Auch Intels Hyper-Threading-Technologie gibt es bei den Celerons nicht.

Intel bietet den Celeron D für den Socket 478 und LGA775-Steckplatz an. LGA775-Modelle sind durch ein "J" am Ende der Prozessornummer gekennzeichnet. Nur diese CPUs bieten mit der XD-Technologie Schutz vor Buffer Overflows - im Zusammenspiel mit dem Service Pack 2 für Windows XP.

Das aktuelle Topmodell der Lowcost-CPUs markiert der Celeron D 345/345J mit 3,06 GHz Taktfrequenz. Im zweiten Quartal 2005 folgen die 350er Versionen mit einer Arbeitsgeschwindigkeit von 3,20 GHz. Eine weitere Taktfrequenzsteigerung steht dann erst wieder im letzten Quartal 2005 an.

Fazit

Glaubt man AMD und Intel, dann führt ab Mitte 2005 an Dual-Core-CPUs kein Weg vorbei. Doch Vorsicht, wer nicht massiv parallel operierende Anwendungen nutzt, wird enttäuscht sein. Die Taktfrequenzen erster Dual-Core-CPUs wie Intels Pentium-4-Nachfolger "Smithfield" und der nächsten Athlon-64-FX-Generation "Toledo" liegen deutlich unterhalb von denen aktueller Single-Core-Prozessoren.

So werden für das Gros an Desktop-PCs im Jahr 2005 herkömmliche Single-Core-CPUs erste Wahl bleiben. Und Stillstand ist bei diesen Prozessoren nicht zu verzeichnen. So will Intel dem Pentium 4 und der Extreme Edition mit dem Prescott-2M-Core nochmals einen kräftigen Schuss mehr Performance verleihen. Außerdem erhalten die CPUs die 64-Bit-Erweiterung EM64T. Damit bietet der Pentium 4 die gleiche Flexibilität bei der Betriebssystem- und Applikationswahl wie AMDs Athlon-64-Prozessoren.

So soll auch die lange erwartete 64-Bit-Version von Windows XP wohl zur CeBit 2005 auf den Markt kommen. Als deutliches Zeichen hierfür gilt der seit Mitte Dezember 2004 erhältliche Release Candidate 1. (cvi)