Einsteiger-CPUs: Celeron D 351 vs. Sempron 3400+

Dual-Core-Technologie, Multi-Threading, Parallelisierung - diese Begriffe zählen in der Prozessorszene zu den neuen Lieblingsbegriffen. Und Hochleistungs-CPUs mit Biturbo-Antrieb wie der Athlon 64 X2 und Pentium D sorgen in vielen Szenarien für deutlich mehr Performance und einem Arbeiten ohne Zwangspausen.

Doch sind wir mal ehrlich: Nicht jeder arbeitet ständig mit mehreren Programmen gleichzeitig oder nutzt die Rechenleistung aktueller CPUs aus. Warum also Geld für brachliegende Prozessorleistung bezahlen? Intel und AMD bieten für diese Fälle mit dem Celeron D und Sempron günstige Einsteigermodelle für 70 bis 130 Euro an – statt den üblichen 200 bis 500 Euro.

Dual-Core-Technologie gibt es beim Celeron D und Sempron natürlich nicht. Doch auf Features wie die 64-Bit-Funktionalität oder erweiterten Schutz vor Buffer Overflows müssen Sie nicht verzichten. Die günstigen Preise erreichen die Prozessorhersteller durch knapp bemessene L2-Caches. Statt üppigen ein bis zwei MByte gibt es beim Celeron D und Sempron nur 256 KByte. Die kleinen Puffergrößen sparen Siliziumfläche und somit Geld.

Im tecCHANNEL-Test müssen sich die aktuellen Sparfüchse von Intel und AMD nun bewähren. Intels Celeron D 351 arbeitet mit 3,2 GHz Taktfrequenz und nimmt im LGA775-Sockel Platz. Für den Socket 754 schickt AMD mit dem Sempron 3400+ ebenfalls die Topvariante seiner Einsteigerserie ins Rennen.

Wir überprüfen, wie viel mehr Performance die teureren Single-Core-Modelle Athlon 64 und Pentium 4 bieten. Und wie schnell sind die günstigsten Dual-Core-CPUs Athlon 64 X2 3800+ und Pentium D 820? Außerdem vergleichen wir den Celeron D und Sempron mit dem Pentium M, der sich für besonders leise und kleine Desktop-PCs empfiehlt.

Details zum Celeron D

Der Celeron D basiert auf dem 90-nm-Prescott-Core des aktuellen Pentium 4. Der L2-Cache ist auf ein Viertel reduziert - von 1024 auf 256 KByte. Die Hyper-Threading-Technologie erhält der Celeron D nicht. Den FSB-Takt legt Intel beim Prescott-Celeron auf 533 MHz fest.

Bei den Celeron-D-Versionen 326, 331, 336, 341, 346 und 351 für den LGA775-Steckplatz integriert Intel die 64-Bit-Erweiterung EM64T sowie das XD-Feature (Execute Disable Bit) für den erweiterten Schutz vor Buffer Overflows. Die Prozessoren arbeiten dabei mit Taktfrequenzen von 2,53 (Modell 326) bis 3,20 GHz (Modell 351). Zusätzlich hat Intel die Celeron-D-Modelle 325J bis 345J für den LGA775-Sockel im Angebot. Diesen CPUs fehlt die 64-Bit-Erweiterung.

Weiterhin bietet Intel die Celeron-D-Modelle 320, 325, 330, 335, 340, 345 und 350 für den Socket 478 an. Dabei reicht die Taktfrequenz von 2,26 (Modell 315) bis ebenfalls 3,20 GHz (Modell 350). Allerdings verfügen diese Modelle weder über die 64-Bit-Erweiterung EM64T noch über das Execute Disable Bit.

In der Tabelle haben wir für Sie die aktuellen Celeron-D-Modelle zusammengefasst.

Details zum Sempron

Mit den Sempron-Prozessoren adressiert AMD preissensitive Märkte. So gibt es den Sempron sowohl für den Socket A der Athlon-XP-Prozessoren als auch für den Athlon-64-Steckplatz 754. Bei den Athlon-64-basierenden Socket-754-Semprons bietet AMD Modelle mit und ohne 64-Bit-Funktionalität an. Die Socket-A-Modelle mit FSB333 sind im Prinzip Athlon-XP-CPUs und beherrschen somit grundsätzlich keinen 64-Bit-Betrieb. Inzwischen bietet AMD in der offiziellen Preisliste nur noch den Sempron 2600+ für den Socket A an.

Für den 754er Sockel gibt es von AMD neben dem Topmodell Sempron 3400+ noch die Modelle 2600+, 2800+, 3000+, 3100+ und 3300+ mit aktivierter 64-Bit-Erweiterung. Bis auf den Sempron 3400+ existieren diese Modelle auch als reine 32-Bit-Varianten. Leider besitzen die 32- und 64-Bit-Modelle die gleichen Modellbezeichnungen, eine Unterscheidung ist schwierig. Allen Socket-754-Modellen gemeinsam ist der 800-MHz-HyperTransport-Bus sowie der integrierte Single-Channel-DDR400-Speicher-Controller. Unterschiede gibt es wieder bei der L2-Cache-Größe: Je nach Modell beträgt sie 128 oder 256 KByte (siehe Tabelle).

Den Sempron für den Socket 754 fertigt AMD mit 90-nm-Strukturbreite auf SOI-Basis. Der Hersteller gibt für die CPUs einen TDP-Wert von 62 Watt an. Die Socket-A-Modelle produziert AMD mit 130 nm Strukturbreite. Als TDP-Wert spezifiziert der Hersteller ebenfalls 62 Watt.

In der Tabelle haben wir für Sie die aktuellen Sempron-Modelle zusammengefasst.

SYSmark2004

Mit dem Benchmark-Paket SYSmark2004 bietet BAPCo den Nachfolger von SYSmark2002 an. Die Suite verwendet 17 aktualisierte Anwendungen und merzt Kritikpunkte des Vorgängers aus. So öffnet SYSmark2004 nicht nur mehrere Programme gleichzeitig, sondern lässt die Applikationen auch im Hintergrund arbeiten. Somit profitieren Dual-Core-CPUs von dem zweiten Prozessorkern. Auch der Vorteil von Intels Hyper-Threading-Technologie sollte beim SYSmark2004 zum Tragen kommen.

Beim SYSmark2004 legt BAPCo auch offen, wie die Ergebnisse der einzelnen Applikationen prozentual in das Gesamtergebnis einfließen. Neben einem Gesamtwert für die Systemleistung bietet SYSmark2004 detaillierte Ergebnisse in den Kategorien Office Productivity und Internet Content Creation an.

SYSmark2004: Internet Content Creation

Im Workload Internet Content Creation von SYSmark2004 sind Prozessoren mit schnellen FPUs im Vorteil. Die Anwendungen im diesem Testblock unterstützen zudem in hohem Maße SSE2 und Multiprocessing. Zu den Applikationen des Workloads Internet Content Creation zählen Macromedia Dreamweaver und Flash MX, Discreet 3ds max 5.1, Adobe AfterEffects 5.5, Photoshop 7.0.1 und Premiere 6.5, Microsofts Windows Media Encoder 9, WinZip 8.1 sowie McAfee VirusScan 7.0.

SYSmark2004: Office Productivity

Der Workload Office Productivity in SYSmark2004 verwendet insgesamt zehn verschiedene Applikationen. Hierzu zählen Microsofts Word, Excel, PowerPoint, Access und Outlook in der Version 2002, McAfee VirusScan 7.0, ScanSoft Dragon Naturally Speaking 6, WinZip 8.1, Adobe Acrobat 5.0.5 sowie der Internet Explorer 6.0.

SPECint_base2000

Wir setzen die SPEC-Benchmarks praxisnah ein und kompilieren sie für das Base-Rating. Dazu verwenden wir Intel C++ 8.1 und MS Visual Studio .NET für alle Integer-Tests. Auch AMD und Intel verwenden diese Compiler für das Base-Rating, wie man an den von beiden Firmen offiziell gemeldeten Integer-Resultaten sehen kann. Für alle Prozessoren finden Sie die bei den Benchmarks verwendeten CPU2000-Config-Files im Artikel SPEC CPU2000 Config-Files.

Der SPECint_base2000-Benchmark arbeitet single-threaded und nutzt die Vorteile von Hyper-Threading und Dual-Core nicht. Die ermittelten Werte gelten als Indiz für die Integer-Performance der Prozessoren.

Im folgenden Diagramm finden Sie das Gesamtergebnis des SPEC-CPU2000-Integer-Benchmarks der Prozessoren nochmals übersichtlich im grafischen Vergleich:

SPECint_rate_base2000

Bei den Integer-Berechnungen von SPECint_rate_base2000 ermittelt die Benchmark-Suite den maximalen Durchsatz durch Verwendung mehrerer Tasks. Dabei arbeiten multiple Kopien des Benchmarks parallel. Typischerweise entspricht die Anzahl der Tasks/Kopien der Anzahl der - virtuellen - Prozessoren des Systems.

So läuft SPECint_rate_base2000 beim Athlon 64, Sempron und Celeron D mit einer Kopie, beim Athlon 64 X2 (Dual-Core), Pentium 4 (Hyper-Threading) und Pentium D (Dual-Core) mit zwei Kopien. Bei diesem Test wird der Vorteil von Hyper-Threading und Dual-Core ausgenutzt. Bei Singlethread-Prozessoren wie dem Celeron D führen SPECint_rate_base2000-Tests mit einer und zwei Kopien zum gleichen Ergebnis - der maximale Durchsatz bleibt unverändert.

SPECfp_base2000

Wir setzen die SPEC-Benchmarks praxisnah ein und kompilieren sie für das Base-Rating. Dazu verwenden wir Intel C++ 8.1 und MS Visual Studio sowie Intel Fortran 8.1 für alle Fließkommatests. Auch AMD und Intel benutzen diese Compiler für das Base-Rating bei den Fließkomma-Benchmarks, wie man an den von beiden Firmen offiziell gemeldeten FP-Resultaten sehen kann. Für alle Prozessoren finden Sie die bei den Benchmarks verwendeten CPU2000-Config-Files im Artikel SPEC CPU2000 Config-Files.

Der SPECfp_base2000-Benchmark arbeitet single-threaded und nutzt die Vorteile von Hyper-Threading und Dual-Core nicht. Die ermittelten Werte gelten als Indiz für die Floating-Point-Performance der Prozessoren.

AMDs Athlon-64- und Sempron-Prozessoren beherrschen wie die Intel-CPUs SSE3. Die Intel-Compiler verweigern aber mit eingestellter SSE3-Optimierung -QxP die Zusammenarbeit mit den AMD-CPUs. Wir testen die AMD64-Prozessoren mit dem Compiler-Switch -QxW mit SSE2-Unterstützung.

Zwar lässt sich die Prozessorabfrage bei den Intel-Compilern per Patch „umgehen“, doch nach den strengen SPEC-Regeln dürfen nur Ergebnisse mit offiziell verfügbarerer Hard-/Software publiziert werden. So unterstützt Intel dieses „umgehen“ der CPU-Abfrage bei seinen Compilern nicht, wie der Hersteller mitteilt.

Im folgenden Diagramm finden Sie das Gesamtergebnis des SPEC-CPU2000-Floating-Point-Benchmarks übersichtlich im grafischen Vergleich:

SPECfp_rate_base2000

Bei den Floating-Point-Berechnungen von SPECfp_rate_base2000 ermittelt die Benchmark-Suite den maximalen Durchsatz durch Verwendung mehrerer Tasks. Dabei arbeiten multiple Kopien des Benchmarks parallel. Typischerweise entspricht die Anzahl der Tasks/Kopien der Anzahl der - virtuellen - Prozessoren des Systems.

So läuft SPECint_rate_base2000 beim Athlon 64, Sempron und Celeron D mit einer Kopie, beim Athlon 64 X2 (Dual-Core), Pentium 4 (Hyper-Threading) und Pentium D (Dual-Core) mit zwei Kopien. Bei diesem Test wird der Vorteil von Hyper-Threading und Dual-Core ausgenutzt. Bei Singlethread-Prozessoren wie dem Celeron D führen SPECint_rate_base2000-Tests mit einer und zwei Kopien zum gleichen Ergebnis - der maximale Durchsatz bleibt unverändert.

Lightwave 3D 8.2

Das 3D-Programm Lightwave 3D in der Version 8.2 von NewTek ist für den Pentium 4 optimiert. Laut NewTek betrifft das speziell den SSE2-Befehlssatz. Von der SSE2-Optimierung in Lightwave 3D sollten auch die Athlon-64-CPUs profitieren. Beim Rendern von Szenen erlaubt Lightwave zusätzlich das Einstellen der Thread-Anzahl. Davon profitieren Prozessoren mit Hyper-Threading und besonders Dual-Core-Modelle.

CINEBENCH 2003

Mit dem CINEBENCH 2003 stellt Maxon eine neue Version des bekannten Benchmark-Tools bereit. CINEBENCH 2003 basiert auf Cinema 4D Release 8 und führt wieder Shading- und Raytracing-Tests durch. Die aktuelle Version unterstützt nun SSE2 sowie Intels Hyper-Threading-Technologie. Intel selbst unterstützte Maxon bei der Optimierung von Cinema 4D.

Der Raytracing-Test von CINEBENCH 2003 überprüft die Render-Leistung des Prozessors. Eine Szene "Daylight" wird mit Hilfe des Cinema-4D-Raytracers berechnet. Sie enthält 35 Lichtquellen, wovon 16 mit Shadowmaps behaftet sind und so genannte weiche Schatten werfen. Bei dem FPU-lastigen Test spielt die Leistungsfähigkeit der Grafikkarte eine untergeordnete Rolle.

Der Leistungstest OpenGL-HW von CINEBENCH 2003 führt zwei Animationen mit Hilfe der OpenGL-Beschleunigung der Grafikkarte aus. Die Animation "Pump Action" besteht aus 37.000 Polygonen in 1046 Objekten, in der zweiten Szene "Citygen" sind zwei Objekte mit insgesamt 70.000 Polygonen enthalten.

Beim Leistungstest OpenGL-SW übernimmt Cinema 4D zusätzlich die Berechnung der Beleuchtung.

Nero Recode

Nero Recode 2 von Ahead dient zum Kopieren und Archivieren von nicht kopiergeschützten DVD-Videos auf eine DVD+R/RW, DVD-R/RW oder DVD-RAM. Ist die Quell-DVD größer als 4,7 GByte, kann Nero Recode 2 den Inhalt der Quell-DVD durch Rekompilierung so komprimieren, dass er auf eine leere DVD passt.

Um die Performance der Prozessoren mit der Rekodierungs-Software zu überprüfen, komprimieren wir den auf der Festplatte vorliegenden 4 GByte großen DVD-Film Nikita auf 3 GByte. Dabei arbeitet das Programm mit dem "Nero Recode 2 Default Profile" und der Priorität "Hoch". Nero Recode 2 ist multi-threaded programmiert und nutzt dadurch Intels Dual-Core- und Hyper-Threading-Technologie.

SPECviewperf 8.0.1

Die Leistungsfähigkeit von OpenGL-Anwendungen verifizieren wir mit dem SPECviewperf 8.0.1 der SPECopc. Schließlich sehen sowohl Intel als auch AMD ihre Highend-Sprösslinge gerne im professionellen Workstation-Markt. Das CAD-Paket beinhaltet sechs verschiedene Tests. Besonders die Anwendung Lightscape Viewset (light-07) nutzt die OpenGL-Beschleunigung der Grafikkarte voll aus. Das Lightscape Visualization System von Discreet Logic kombiniert proprietäre Radiosity-Algorithmen mit einem physikalisch basierenden Beleuchtungssystem.

Alle Einzelergebnisse des SPECviewperf 8.0.1 finden Sie in der Tabelle:

3DMark03

Die Direct3D-Performance ermitteln wir unter anderem mit 3DMark03 von Futuremark. Durch die umfangreichen 3D-Tests bietet der Benchmark einen guten Anhaltspunkt für die Leistungsfähigkeit der Prozessoren bei anspruchsvollen 3D-Anwendungen.

Die 3D-Tests von 3DMark03 setzen sich aus vier Szenen zusammen: "Wings of Fury" setzt auf DirectX 7 und repräsentiert Lowend-Grafikanwendungen. Die beiden Tests "Alpha Squadron" und "Troll's Lair" nutzen DirectX-8-Features und sind auf Mainstream-Grafikkarten zugeschnitten. Der Test "Nature II" setzt DirectX 9 voraus und soll Highend-Grafikkarten ausreizen. Der AGP- und der Speicherbus werden beim 3DMark03 durch große Mengen an Texturen stark belastet. Den Vorteil von Multiprocessing nutzt der Direct3D-Benchmark dabei nicht aus.

3DMark05

Mit dem 3DMark05 präsentiert Futuremark den Nachfolger der 3DMark03-Benchmark-Suite. Die neue Version benötigt DirectX-9.0-kompatible Grafikkarten mit Support von Pixel Shader 2.0 oder höher.

Beim 3DMark05 setzen sich die Spieletests aus drei Szenen zusammen: "Return to Proxycon" spielt in einem Hangar und in Korridoren. Dabei erzeugen bis zu acht Lichtquellen dynamische Schatten in einer Auflösung von 2048 x 2048. Im Test "Firefly Forest" gibt es in einem Wald bewegte dichte Vegetation am Boden sowie viele Bäume. Die Szene ist geprägt von dynamischen Licht- und Schatteneffekten. Im finalen "Canyon Flight" zeigt ein weitläufiges Außenszenario sehr detaillierte Wassereffekte und Reflexionen. Zusätzliche Nebeleffekte sorgen für realistische räumliche Darstellungen.

Wie der Vorgänger nutzt der Direct3D-Benchmark bei den Spieletests den Vorteil von Multiprocessing wieder nicht aus.

32-Bit-Transfer

Die Cache- und Speicher-Performance der Prozessoren überprüfen wir mit unserem Programm tecMem aus der tecCHANNEL Benchmark Suite Pro. tecMem misst die effektiv genutzte Speicherbandbreite zwischen der Load/Store-Unit der CPU und den unterschiedlichen Ebenen der Speicherhierarchie (L1-, L2-Cache und RAM). Die Ergebnisse erlauben eine getrennte Analyse von Load-, Store- und Move-Operationen.

64-Bit-Transfer

Hier testen wir mit tecMem die Performance mit den 64-Bit-Load und -Store-Kommandos aus dem MMX-Befehlssatz. Die Transferrate ist hier schon deutlich höher als bei den 32-Bit-Kommandos, da die CPU mit jedem Befehl mehr Daten transferieren kann.

128-Bit-Transfer

Mit den 128-Bit-SSE-Befehlen lässt sich die maximale Cache- und Speicher-Performance ermitteln, die eine CPU erreichen kann.

Listenpreise

Hinsichtlich der Preise empfiehlt es sich, gelegentlich einen Blick auf die offiziellen Listen der CPU-Hersteller zu werfen. Bei AMDs Preisliste gab es am 01. September 2005 die letzten Änderungen. Intels Preisliste wurde am 11. September 2005 aktualisiert.

Die 1000er Preise in den Tabellen sind auch ein Anhaltspunkt für die deutschen/europäischen Endkundenpreise in Euro. Unter Berücksichtigung der Mehrwertsteuer und einer Händlermarge ergibt sich annähernd dieses Preisgefüge. Nachfolgend finden Sie einen Link zu den aktuellen Endkundenpreisen.

Fazit

Die Antwort auf die Frage, ob der Celeron D 351 und der Sempron 3400+ nun so viel langsamer sind als ihre großen Brüder, lautet: Intel ja, AMD nein. Den Celeron D trifft die Cache-Reduzierung um einiges stärker als den Sempron. Mit 256 KByte L2-Cache besitzt Intels Einsteiger-CPU nur ein Viertel des Puffers der Pentium-4-500-Serie – und gegenüber einem 600er Pentium 4 nur ein Achtel. Entsprechend hoch sind die Performance-Einbußen bei identischer Taktfrequenz.

Die Sempron-Modelle reagieren auf Grund ihrer Architektur auf die Cache-Reduzierung weniger sensitiv. Im Vergleich zum einem Athlon 64 gleicher Taktfrequenz hält sich der Leistungseinbruch in Grenzen. Die Variante Sempron 3400+ ist somit eine empfehlenswerte und mit gut 130 Euro vor allem günstige Alternative zum Athlon 64 3200+, beide arbeiten mit 2,0 GHz Taktfrequenz. Die Wahl hängt natürlich von der vorhandenen Plattform Socket 754 oder 939 ab.

Der Sempron 2800+ ist mit zirka 70 Euro nochmals günstiger, jedoch macht sich die geringe Taktfrequenz von 1,6 GHz hier negativ bemerkbar. Immerhin ist die CPU aber dem mit doppelter Taktfrequenz agierenden Celeron D 351 oft sehr dicht auf den Fersen. Meistens befindet sich die Intel-CPU eingekeilt zwischen Sempron 2800+ und 3400+.

Preislich orientiert sich der Celeron D 351 mehr am Sempron 3400+. Mit 130 Euro ist der Celeron D aber zirka halb so teuer wie ein Pentium 4 540J mit ebenfalls 3,20 GHz Taktfrequenz. Und wenn man ehrlich ist, genügt die Performance eines Semprons und Celeron D für den normalen Office- und Home-Betrieb mit Textverarbeitung, Internet und E-Mail vollkommen. Und wer auf hohe Performance im Audio-/Video-Umfeld angewiesen ist, der greift am besten zu einer Dual-Core-Lösung. (cvi)

Testkonfiguration

Den Celeron D 351 testen wir in einem Intel-Desktop-Board D945GNT mit 945G-Chipsatz. Die FSB533-CPU arbeitet in dem Mainboard mit Dual-Channel-DDR2-533-Speicher (CAS-Latency 4) zusammen. Für den Pentium D 820 wurde Intels Desktop-Boards D955XBK mit 955X-Express-Chipsatz verwendet. Als Arbeitsspeicher steht DDR2-667-SDRAM mit CL4 in einer Dual-Channel-Konfiguration zur Verfügung. Der Celeron D arbeitet in diesem Mainboard nicht, weil der 955X-Chipsatz nur FSB800- und FSB1066-CPUs akzeptiert.

Die übrigen Pentium-4-Prozessoren nehmen in einem Intel Desktop-Board D925XECV2 mit 925XE-Chipsatz Platz. Das Mainboard unterstützt sowohl FSB800- als auch FSB1066-CPUs. Der 925XE-Chipsatz verwendet DDR2-533-SDRAM mit CL4 in einer Dual-Channel-Konfiguration.

AMDs Athlon-64-CPUs testen wir in einem Asus A8N-SLI Deluxe mit nForce4-SLI-Chipsatz. Der CPU steht Dual-Channel-DDR400-SDRAM mit CL2 von Corsair zur Verfügung.

Für den Test der Sempron-Prozessoren verwenden wir ein MSI K8N Neo3-F mit NVIDIAs nForce4-Chipsatz. Über ihren integrierten Memory-Controller greifen die CPUs auf Single-Channel-DDR400-SDRAM mit CL2 zurück.

Um gleiche Testbedingungen zu gewährleisten, wurden alle Testsysteme mit einer MSI GeForce 6800 GT in der PCI-Express-x16-Variante bestückt. Der Grafikkarte mit 256 MByte GDDR3-Speicher standen der ForceWare-Treiber 67.66 sowie DirectX 9.0c zur Seite. Einheit herrschte auch beim Arbeitsspeicher mit jeweils 1 GByte und den Massenspeichern - die Serial-ATA-Festplatte Maxtor MaxLine III mit 250 GByte Kapazität.