Am 19. Juni 2004 stellte Intel mit dem 915G/P und dem 925X die ersten Chipsätze für DDR2-SDRAM vor. Der neue Speicher arbeitet dabei mit einer Taktfrequenz von 400 und 533 MHz.
Der Vorgänger DDR-SDRAM ist mit einem Takt von 400 MHz am Ende seiner physikalischen Möglichkeiten angelangt, um ein einwandfreies Funktionieren zu gewährleisten. Dem gegenüber verfügt DDR2 mit Technologien wie On-Die-Terminierung (ODT) und Off Chip Driver Calibration (OCD) über mehr Ausbaupotenzial für die Zukunft. Ein Manko von DDR2 ist allerdings, dass es bei gleicher Taktfrequenz wie DDR-Speicher nicht mit einer höheren Performance aufwarten kann. Erst bei einer höheren Taktung von 533 MHz zeigt DDR2-Speicher einen Leistungsgewinn - in der Theorie. Denn durch gleichzeitig steigende Latenzzeit (CAS Latency 4) wird die Performance des Speichers gebremst.
Im tecCHANNEL-Testlabor mussten die DDR- und die DDR2-Speichertechnologie im direkten Vergleich gegeneinander antreten. Dem DDR400-SDRAM steht ein Intel 875P-Mainboard, dem DDR2-400/533-Speicher ein entsprechendes 925X-Mainboard zur Verfügung. Zusätzlich haben wir auf einem Combo-Board für DDR/DDR2-Module mit 915P-Chipsatz die Speichertypen einem Leistungsvergleich unterzogen.
DDR-SDRAM: Grundlagen
Als Nachfolger von DDR333-SDRAM hat sich DDR400-Speicher durchgesetzt, dessen Ablösung wiederum im Laufe des Jahres durch DDR2-SDRAM stattfindet. Chip-Hersteller wie Intel, VIA, SiS und NVIDIA haben entsprechende Chipsätze für diese Speichertechnologie parat. Die Standards für DDR333-SDRAM verabschiedete das JEDEC-Gremium in den JESD-79-Spezifikationen im Mai 2002. Die Geburtswehen von DDR400 begannen mit der CeBIT 2002, auf der VIA und SiS die ersten Chipsätze für diesen Speichertyp zeigten. Erster Anbieter von DDR400-SDRAM-Chips war Samsung. Doch für die ersten Speichermodule existierten keine offiziellen Spezifikationen seitens der JEDEC, sodass jeder Speicherhersteller seine eigenen technischen Standards für DDR400-Speicher festlegte. Kompatibilitätsprobleme waren nicht auszuschließen.
Nachdem sich Intel im September 2002 noch klar gegen DDR400-Speicher ausgesprochen hat, vollzog das Unternehmen im Frühjahr 2003 eine Kehrtwende: Die Chipsätze Canterwood und Springdale bieten Dual-Channel-DDR400-Support. Intel präsentierte sogar eigene DDR400-Spezifikationen, die Kompatibilität und ein sicheres Funktionieren des Speichers gewährleisten sollen. Die Intel-Spezifikation Revision 0.996 war beispielsweise auf den 12. März 2003 datiert. Seit Ende März 2003 liegt die finale DDR400-Spezifikation des JEDEC-Gremiums vor. Zu den wesentlichen Neuerungen von DDR400- gegenüber DDR333-Speicher zählen ein strafferes Signal-Timing, veränderte Betriebsspannungs-Parameter und eine verbesserte Signalqualität auf den Leitungen.
DDR-SDRAM im Detail
DDR-SDRAM basiert in seiner Core-Technologie auf normalem SDRAM und nutzt intern vier unabhängige Bänke. Durch den Datentransfer bei beiden Flanken des Taktsignals sind Laufzeitverzögerungen sehr kritisch. DDR-SDRAM verwendet deshalb für die Synchronisierung des Datentransfers nicht nur den normalen Systemtakt, sondern ein zusätzliches bidirektionales Strobe-Signal DQS. Das parallel zu den Daten laufende Signal dient dem Chipsatz und dem Speicher als Referenz für die Gültigkeit der Daten auf dem Bus. Der grundlegende Nutzen von DQS ist, dass damit Highspeed-Datentransfers möglich werden. Dies geschieht durch die Reduzierung von Zugriffszeit. Außerdem ist durch das Strobe-Signal ein leichtes Abdriften des Bustaktes zwischen Chipsatz und Speicher unproblematisch.
Um das exakte Timing zwischen Daten-Strobe-Signal DQS und Daten zu ermöglichen, müssen die Anschlüsse die gleichen physikalischen Bedingungen wie Leiterbahnlänge und -kapazität vorfinden. Änderungen der Übertragungsparameter durch Temperatur- oder Spannungsschwankungen wirken sich auf DQS und die Daten gleichermaßen aus. Damit ist sichergestellt, dass es während eines Datentransfers zwischen Chipsatz und Speicher keine Timing-Probleme gibt. Ein stabiler Highspeed-Betrieb ist durch diese Zusatzkontrolle sicherer als durch die Synchronisation mit dem globalen Systemtakt.
Bei einem Lesebefehl generiert und steuert das DDR-SDRAM das bidirektionale Strobe-Signal und zeigt dem Chipsatz mit der steigenden und fallenden Flanke die gültigen Daten an. Umgekehrt verhält es sich bei einem Schreibvorgang. Jetzt generiert und steuert der Chipsatz das Strobe-Signal und zeigt damit dem Speicher die Gültigkeit der einzulesenden Daten mit beiden Flanken an.
DDR2-Speicher: Grundlagen
Bei der DDR2-Speichertechnologie handelt es sich um eine Weiterentwicklung des aktuellen DDR-SDRAM-Standards. Zu Beginn sind DDR2-400-, DDR2-533-Speichermodule erhältlich. Bis Ende 2004 soll DDR2-667-SDRAM folgen. Die theoretischen Speicherbandbreiten liegen bei 2,98, 3,97 und 4,97 GByte/s.
DDR2 überträgt Daten unverändert zu DDR-SDRAM mit steigender und fallender Taktflanke. Mit dem 4-Bit-Prefetch erreichen die DDR2-Module gegenüber den herkömmlichen DDR-Speichern bei gleicher interner Taktfrequenz die doppelte externe Bandbreite. So haben DDR400 und DDR2-400 mit 2,98 GByte/s die gleiche Speicherbandbreite, allerdings arbeitet DDR400 mit einer Core-Frequenz von 200 MHz und DDR2-400 nur mit 100 MHz. Die externe Busfrequenz beträgt bei beiden Speichertypen 200 MHz.
DDR2-Speicherchips benötigen eine Spannung von 1,8 V, statt 2,5/2,6 V bei DDR. Da die Core-Spannung quadratisch in die Leistungsaufnahme eingeht, halbiert sich der Energieverbrauch von DDR2- gegenüber DDR-Speicher.
DDR2-Speicher: Technologie
Die Signalqualität auf den Datenleitungen von DDR2-Bausteinen soll sich durch eine On-Die-Terminierung gegenüber DDR-Chips verbessern. Das garantiert eine erhöhte Stabilität während des Betriebs. Zusätzlich verwendet DDR2 die "Off Chip Driver Calibration" (OCD). Diese Technik gewährleistet, dass die Treiberschaltungen der Speicherzellen Lastschwankungen dynamisch ausgleichen und somit Signalfehler vermieden werden. Darüber hinaus steigert die Posted-CAS-Funktion - eine Befehlssteuermethode - die Effizienz bei der Übertragung von Daten über den Speicherbus.
Die finalen Spezifikationen für DDR2-Speicher hat die JEDEC im September 2003 in dem Dokument JESD-79-2 veröffentlicht. Alle namhaften Chipsatz-Hersteller haben bereits auf der CeBIT 2004 ihre DDR2-Chipsätze gezeigt. VIAs Entwicklung heißt Apollo PT890 und ist mit einem Dual-Channel-DDR2-Controller ausgestattet, ebenso wie der SiS656 von SiS. Intel stellte im Juni 2004 die Chipsätze 915G/P und 925X mit DDR2-Speichertechnologie für Desktop-Anwendungen unter den Codenamen "Grantsdale" und "Alderwood" vor. Für Workstations mit Xeon-Prozessoren bietet Intel den E7525 "Tumwater" an. Intels erster Server-Chipsatz mit DDR2-Unterstützung soll im dritten Quartal 2004 debütieren. Auch für mobile Rechner entwickelt Intel unter dem Codenamen "Alviso" einen DDR2-Chipsatz.
Speichertechnologien im Vergleich
In der folgenden Tabelle finden Sie die aktuellen und zukünftigen Speichermodule und deren wichtigste Kenndaten im Überblick.
Speicher- Typ | Bandbreite, Basis: 1000 (GByte/s) | Bandbreite, Basis: 1024 (GByte/s) | Busbreite (Bit) | Frequenz (MHz) | Spannung (V) | Modultyp |
|---|---|---|---|---|---|---|
Dual-Channel bezieht sich nicht auf das Modul, sondern auf den verwendeten Speicher-Controller. | ||||||
DDR400 | 3,2 | 2,98 | 64 | 200 | 2,6 | DIMM / PC3200 |
DDR400 Dual-Channel | 6,4 | 5,96 | 2x 64 | 200 | 2,6 | DIMM / PC3200 |
DDR2-400 | 3,2 | 2,98 | 64 | 200 | 1,8 | DIMM / PC2-3200 |
DDR2-400 Dual-Channel | 6,4 | 5,96 | 2x 64 | 200 | 1,8 | DIMM / PC2-3200 |
DDR2-533 | 4,3 | 3,97 | 64 | 266 | 1,8 | DIMM / PC2-4300 |
DDR2-533 Dual-Channel | 8,5 | 7,95 | 2x 64 | 266 | 1,8 | DIMM / PC2-4300 |
DDR2-667 | 5,3 | 4,97 | 64 | 333 | 1,8 | DIMM / PC2-5300 |
DDR2-667 Dual-Channel | 10,7 | 9,93 | 2x 64 | 333 | 1,8 | DIMM / PC2-5300 |
Benchmark-Vorbetrachtung
Als Testkandidat für den DDR2-Speicher diente ein 925X-Mainboard von Intel. Wir haben alle Benchmarks mit einem Pentium 4 550 (Prescott) bei 3,40 GHz Taktfrequenz und einem FSB von 800 MHz laufen lassen. Für die Tests von DDR400-Speicher verwendeten wir ein Intel 875P-Mainboard.
Mit dem Mainboard MSI 915P-Combo (Bios: V1.2/17.06.2004) ermittelten wir die Performance des 915P-Chipsatzes in Verbindung mit DDR2- und Standard-DDR-Speicher. Das Board erlaubt wahlweise den Betrieb mit DDR- oder DDR2-Speicher.
Bei unseren Tests verweigerte das Mainboard bei einigen DDR400-Speichermodulen allerdings den korrekten Betrieb. Statt mit 400 MHz arbeitete der Speicher nur mit 333 MHz. Zu den betroffenen Modulen zählen: Corsair TwinX CMX512 3200LL KM3205 v1.2, Corsair TwinX CMX256A 3200LLPT KM3206v1.1 und Kingmax 265 MB DDR-400 MPXB62D-68KX3. Laut Hersteller MSI soll ein Bios-Update dieses Manko beheben.
Bei allen Tests war das Hyper-Threading aktiviert. Weiterführende Informationen zur Hyper-Threading-Technologie finden Sie in dem Artikel Hyper-Threading im Detail. Alle Tests der verschiedenen Chipsätze haben wir jeweils mit 2 x 512 GByte Arbeitsspeicher durchgeführt. Für die Grafikausgabe sorgte eine GeForce-6800-GT-Karte von NVIDIA (AGP-8x- und PCI-Express-x16-Version).
tecMem-Werte
Der 925X- Chipsatz mit DDR2-533 und Dual-Channel-Memory-Controller ermöglicht eine maximale Speicherbandbreite von 7,95 GByte/s. Mit DDR2-400 sind noch 5,96 GByte/s möglich. Diesen Wert erreicht auch Dual-DDR400-Speicher zusammen mit dem 875P-Chipsatz. Allerdings muss man die höhere Latenzzeit des DDR2- gegenüber dem Standard-DDR-Speicher berücksichtigen. Somit dürfte der Performance-Vorsprung von DDR2-533 CL4 gegenüber DDR400 CL2 marginal ausfallen.
Soweit die Theorie. Die tatsächliche Speicher-Performance überprüfen wir mit unserem Benchmark tecMem. Er erlaubt eine getrennte Analyse von Load-, Store- und Move-Operationen. Mit den 128-Bit-SSE-Befehlen lässt sich die maximale Cache- und Speicher-Performance ermitteln, die eine CPU erreichen kann. Hier zeigt sich, wie viel von der theoretischen Durchsatzsteigerung übrig bleibt. Eine detaillierte Beschreibung von tecMem sowie einen Download-Link zu unserer tecCHANNEL Benchmark Suite finden Sie hier.
System | Load 32 [MByte/s] | Store 32 [MByte/s] | Move 32 [MByte/s] | Load 64 [MByte/s] | Store 64 [MByte/s] | Load 128 [MByte/s] | Store 128 [MByte/s] |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
Höhere Werte sind besser. Die Tests wurden mit einem Pentium 4 bei 3,40 GHz Taktfrequenz FSB800 und unserem Benchmark-Programm tecMem unter Windows XP durchgeführt. | |||||||
925X-Dual- DDR2-533 CL4 | 2876 | 2094 | 2509 | 4176 | 2495 | 4862 | 2505 |
925X-Dual- DDR2-400 CL3 | 2967 | 1834 | 2119 | 4178 | 2148 | 4854 | 2139 |
875P-Dual- DDR400 CL2 | 2998 | 1901 | 1772 | 4260 | 1786 | 5006 | 1793 |
875P-Dual- DDR400 CL3 | 2895 | 1847 | 1714 | 4256 | 1719 | 4938 | 1730 |
Der DDR2-533 Speicher punktet gegenüber DDR2-400-Memory besonders bei Store- und Move-Operationen. Hier beträgt die Leistungs-Differenz bis zu 18 Prozent. Im Vergleich zum Standard-DDR400-CL3-Speicher baut der DDR2-533-CL4 seinen Vorsprung auf bis zu 45 Prozent bei Store-128-Befehlen aus. Allerdings muss sich DDR2-533-CL4 bei Load-Operationen durch die höhere Latenzzeit gegenüber DDR400 mit CL3 und CL2 geschlagen geben.
Wie sich diese Speicherergebnisse auf die Performance von Anwendungen auswirken, zeigen unsere Praxis-Benchmarks.
Transferkurven
Ob die Chipsätze den Pentium-4-Prozessor und den Speicher optimal unterstützen, zeigen die Transferkurven unseres Benchmarks tecMem. Hier prüft das Programm mit Load-, Store- und Move-Befehlen, wie schnell der Chipsatz Daten zwischen CPU und Hauptspeicher transferieren kann. Mit den 128-Bit-SSE-Befehlen lässt sich die maximale Cache- und Speicher-Performance ermitteln, die ein System erreichen kann.
Die vier Speicher-Transferkurven zeigen die Chipsätze 925X und 875P mit einem Pentium 4 550 beziehungsweise einem Pentium 4 3,40E GHz bei 800 MHz FSB-Taktfrequenz und entsprechendem Speicher in Aktion. Bis zu einer Blockgröße von 16 KByte zeigt der Kurvenverlauf den Durchsatz des L1-Cache, bis 512 KByte ist der L2-Cache in Aktion. Erst ab der 1-MByte-Grenze beginnt der Hauptspeicher seine Arbeit.
SPEC CPU2000: Integer
Als von der Industrie anerkanntes Analysetool verwenden wir zusätzlich die Benchmark-Suite SPEC CPU2000 von SPEC. Unter Ausschluss der Grafikkartenleistung prüft das Programmpaket die Leistungsfähigkeit der CPU und des Hauptspeichers. Wir setzen die SPEC-Benchmarks praxisnah ein und kompilieren sie für das Base-Rating. Dazu verwenden wir Intel C++ 7.1 und MS Visual Studio 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.
Test | 925X-Dual- DDR2-533 CL4 | 925X-Dual- DDR2-400 CL3 | 875P-Dual- DDR400 CL2 | 875P-Dual- DDR400 CL3 |
|---|---|---|---|---|
Alle Angaben in Punkten. Höhere Werte sind besser. Die Tests wurden mit einem Pentium 4 (Prescott) bei 3,40 GHz Taktfrequenz unter Windows XP durchgeführt. | ||||
164.gzip | 1073 | 1070 | 1082 | 1082 |
175.vpr | 983 | 966 | 985 | 974 |
176.gcc | 1783 | 1767 | 1788 | 1780 |
181.mcf | 1092 | 1021 | 1082 | 1050 |
186.crafty | 1240 | 1240 | 1241 | 1241 |
197.parser | 1255 | 1248 | 1256 | 1253 |
252.eon | 1382 | 1384 | 1395 | 1395 |
253.perlbm | 1565 | 1612 | 1593 | 1559 |
254.gap | 1732 | 1759 | 1769 | 1770 |
255.vortex | 2164 | 2158 | 2206 | 2203 |
256.bzip2 | 1059 | 1039 | 1059 | 1046 |
300.twolf | 1181 | 1169 | 1187 | 1184 |
Gesamt | 1336 | 1327 | 1345 | 1335 |
Im folgenden Diagramm finden Sie den Gesamtwert des SPEC-CPU2000-Integer-Benchmarks der Chipsätze im grafischen Vergleich.
SPEC CPU2000: Floating Point
Wir setzen die SPEC-Benchmarks praxisnah ein und kompilieren sie für das Base-Rating. Dazu verwenden wir Intel C++ 7.1 und MS Visual Studio sowie Intel Fortran 7.1 für alle Fließkomma-Tests. 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.
Test | 925X-Dual- DDR2-533 CL4 | 925X-Dual- DDR2-400 CL3 | 875P-Dual- DDR400 CL2 | 875P-Dual- DDR400 CL3 |
|---|---|---|---|---|
Alle Angaben in Punkten. Höhere Werte sind besser. Die Tests wurden mit einem Pentium 4 (Prescott) bei 3,40 GHz Taktfrequenz unter Windows XP durchgeführt. | ||||
168.wupw | 1791 | 1889 | 1893 | 1888 |
171.swim | 2538 | 2142 | 2019 | 1871 |
172.mgrid | 1355 | 1335 | 1344 | 1331 |
173.applu | 1551 | 1431 | 1421 | 1378 |
177.mesa | 1342 | 1340 | 1342 | 1342 |
178.galge | 2472 | 2392 | 2465 | 2451 |
179.art | 1366 | 1200 | 1305 | 1274 |
183.equake | 1700 | 1587 | 1660 | 1627 |
187.facer | 1947 | 1876 | 1917 | 1906 |
188.amm | 1090 | 1070 | 1095 | 1084 |
189.lucas | 2175 | 1963 | 1891 | 1768 |
191.fma3 | 1439 | 1390 | 1420 | 1410 |
200.sixtra | 593 | 594 | 597 | 597 |
301.apsi | 1277 | 1218 | 1215 | 1187 |
Gesamt | 1524 | 1453 | 1467 | 1438 |
Im folgenden Diagramm finden Sie den Gesamtwert des SPEC-CPU2000-Floating-Point-Benchmarks der Chipsätze im grafischen Vergleich.
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.
Beim SYSmark2004 legt BAPCo 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.
Der Workload Office Productivity in SYSmark2004 verwendet insgesamt zehn verschiedene Applikationen. Hierzu zählen Microsoft 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.
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.
Neben einem Gesamtwert für die Office- und Internet-Performance erstellt SYSmark2004 zusätzlich die Kategorien Communications, Document Creation und Data Analysis, 2D Creation, 3D Creation und Web Publication. Hier fasst SYSmark2004 wieder jeweils verschiedene Szenarien zusammen.
System | Communications | Document Creation | Data Analysis | 2D Creation | 3D Creation | Web Publication |
|---|---|---|---|---|---|---|
Höhere Werte sind besser. Die Tests wurden mit einem Pentium 4 bei 3,40 GHz Taktfrequenz unter Windows XP durchgeführt. | ||||||
925X-Dual- DDR2-533 CL4 | 181 | 195 | 171 | 232 | 219 | 199 |
925X-Dual- DDR2-400 CL3 | 180 | 192 | 166 | 231 | 219 | 198 |
875P-Dual- DDR400 CL2 | 185 | 197 | 170 | 232 | 218 | 198 |
875P-Dual- DDR400 CL3 | 183 | 196 | 170 | 230 | 217 | 195 |
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.
SPECapc
3D Studio Max 5 von Discreet/Autodesk ist eine professionelle Software für 3D-Modellierung, Animation und Rendering. Um die Leistungsfähigkeit von 3D Studio Max auf verschiedenen Hardware-Plattformen standardisiert testen zu können, gibt es vom Benchmark-Konsortium SPEC das Benchmark-Paket SPECapc for 3ds max 5. Die umfangreichen Tests von SPECapc spiegeln die typischen Berechnungen bei der Erstellung von Animationen wider. Dabei wird die CPU- und Grafikleistung getrennt bewertet und aufgelistet.
Bei der Bewertung der Grafikleistung nutzt der Benchmark die OpenGL-Beschleunigung der Grafikkarte voll aus.
GLmark
GLmark 1.1p von Vulpine ist ein weiterer OpenGL-Benchmark. Er erlaubt dank seiner ausführlichen Benchmark-Statistik einen detaillierten Vergleich der verschiedenen CPUs. Wir testen mit den optimalen Einstellungen für die verwendete Hardware und denen für die höchste Darstellungsqualität.
3DMark2001
Gerade im 3D-Bereich verlangt der Anwender immer mehr Rechenleistung. Um dieses Ziel zu erreichen, müssen die eingesetzten Komponenten optimal aufeinander abgestimmt sein. Dazu zählen Prozessor, Speicher, Grafikkarte und der verwendete Chipsatz. Da große Mengen an Daten anfallen, können das Speicher- oder Grafik-Interface schnell ihr Bandbreiten-Limit erreichen und das System empfindlich bremsen.
Die 3D-Performance ermitteln wir unter anderem mit 3DMark2001 SE Pro von Futuremark. Durch die umfangreichen 3D-Tests bietet der Benchmark einen guten Anhaltspunkt für die Leistungsfähigkeit von Prozessoren und Chipsätzen bei anspruchsvollen 3D-Anwendungen.
3DMark03
Mit dem 3DMark03 präsentiert die in Futuremark umbenannte MadOnion.com den Nachfolger von 3DMark2001. Die Spieletests 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 PCI-Express-Bus sowie das Speicher-Interface werden beim 3DMark03 durch große Mengen an Texturen stark belastet.
Combo-Board mit DDR2- und DDR-Speicher
Die Speicher-Performance überprüfen wir mit unserem Benchmark tecMem. Er erlaubt eine getrennte Analyse von Load-, Store- und Move-Operationen. Hier zeigt sich, wie viel von der theoretischen Durchsatzsteigerung übrig bleibt. Eine detaillierte Beschreibung von tecMem sowie einen Download-Link zu unserer tecCHANNEL Benchmark Suite finden Sie hier.
System | Load 32 [MByte/s] | Store 32 [MByte/s] | Move 32 [MByte/s] | Load 64 [MByte/s] | Store 64 [MByte/s] | Load 128 [MByte/s] | Store 128 [MByte/s] |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
Höhere Werte sind besser. Die Tests wurden mit einem Pentium 4 bei 3,40 GHz Taktfrequenz FSB800 und unserem Benchmark-Programm tecMem unter Windows XP durchgeführt. | |||||||
915P Combo DDR2-533 CL4 | 2872 | 2121 | 1977 | 4007 | 2011 | 4691 | 2012 |
915P Combo DDR2-400 CL4 | 2837 | 1635 | 1708 | 3875 | 1737 | 4510 | 1739 |
915P Combo DDR2-400 CL3 | 2931 | 1842 | 1888 | 4025 | 1895 | 4688 | 1906 |
915P Combo DDR400 CL3 | 2937 | 1827 | 1922 | 4021 | 1893 | 4690 | 1931 |
915P Combo DDR400 CL2 | 2968 | 1831 | 1944 | 4191 | 1983 | 4863 | 1977 |
Bei identischen Hardware-Voraussetzungen kann der DDR2-533-Speicher sein Leistungspotenzial besonders bei Store- und Move-Befehlen unter Beweis stellen. Die Performance-Differenz beträgt bis zu 15 Prozent (Store 32) gegenüber DDR2-400 CL3 und bis zu 16 Prozent (Store 32) bei DDR400 CL2. Bei 32/64-Bit-Load-Operationen unterliegt der vermeintlich schnelle DDR2-533-Speicher dagegen dem DDR400-CL2-SDRAM um bis zu 5 Prozent. Die höhere Bandbreite des DDR2-533-Speichers kommt gegenüber einer kürzeren Latenzzeit nicht zum Zuge.
Beim direkten Vergleich des DDR400- und des DDR2-400-Speichers mit gleichen Bandbreiten und Latenzzeiten sieht man sehr deutlich, dass eine Performance-Differenz zwischen diesen beiden Technologien nahezu nicht existiert.
Wie sich diese Speicherergebnisse auf die Performance von Anwendungen auswirken, zeigen die folgenden Praxis-Benchmarks.
3DMark2001
Gerade im 3D-Bereich verlangt der Anwender immer mehr Rechenleistung. Um dieses Ziel zu erreichen, müssen die eingesetzten Komponenten optimal aufeinander abgestimmt sein. Dazu zählen Prozessor, Speicher, Grafikkarte und der verwendete Chipsatz. Da große Mengen an Daten anfallen, können das Speicher- oder Grafik-Interface schnell ihr Bandbreiten-Limit erreichen und das System empfindlich bremsen.
Die 3D-Performance ermitteln wir unter anderem mit 3DMark2001 SE Pro von Futuremark. Durch die umfangreichen 3D-Tests bietet der Benchmark einen guten Anhaltspunkt für die Leistungsfähigkeit von Prozessoren und Chipsätzen bei anspruchsvollen 3D-Anwendungen.
3DMark03
Mit dem 3DMark03 präsentiert die in Futuremark umbenannte MadOnion.com den Nachfolger von 3DMark2001. Die Spieletests 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 PCI-Express-Bus sowie das Speicher-Interface werden beim 3DMark03 durch große Mengen an Texturen stark belastet.
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.
Fazit
Für den Käufer bietet DDR2-Speicher gegenüber DDR-SDRAM bei gleicher Taktfrequenz vorerst keinen erkennbaren Mehrwert. Die Speicherbandbreite ist bei DDR400 und bei DDR2-400 mit 5,96 GByte/s identisch. Vergleicht man beide Speicher bei einer Latenzzeit von CL3, so verbucht der DDR-Speicher in der Gesamtperformance einen geringen Vorteil. Erst mit dem Einsatz von DDR2-533-CL4-Speicher kann der 925X-Chipsatz davonziehen. Kommt aber DDR400-SDRAM in der Highspeed-Variante mit CL2 beim 875P-Chipsatz zum Einsatz, entwickelt sich zwischen den beiden Kontrahenten ein Kopf-an-Kopf-Rennen.
Die Ergebnisse auf dem DDR/DDR2-Combo-Board bestätigen, dass DDR400- und DDR2-400-Speicher mit identischen Latenzzeiten etwa gleich schnell sind. Zusätzlich belegen unsere Tests, dass die hohe Latenzzeit des DDR2-533-Speichers (CL4) die 33 Prozent höhere Taktfrequenz gegenüber dem DDR400-Speicher mit CL2 nahezu egalisiert. Erst der Vergleich von DDR2-553 CL4 und DDR400 CL3 lässt einen messbaren Performancevorteil der neuen Speichertechnologie erkennen.
Die Vorteile der DDR2-Speichertechnologie liegen nicht unbedingt in der Performance, sondern in der technologischen Flexibilität. Denn durch die geringere Leistungsaufnahme ist DDR2-SDRAM gut für den mobilen Einsatz geeignet. Für den Desktop-Bereich bringt dieser Vorteil wenig. Zusätzlich kann beim DDR2-Speicher die Frequenzschraube weiter nach oben gedreht werden. Technologien wie ODT oder OCD sollen dabei für hohe Signalqualität und Stabilität sorgen.
Preislich gesehen liegen die Kosten eines DDR2-533-CL4- und eines DDR400-CL2-Speichers auf gleich hohem Niveau von zirka 150 Euro für ein 512-MByte-Modul. Ein DDR400-Modul mit CL3 ist bereits für 100 Euro zu haben. (hal)
Testkonfiguration
Wir testen alle Prozessoren in einer exakt festgelegten Testumgebung. In der folgenden Übersicht finden sie alle von uns für den Test verwendeten Komponenten.
Komponente | Daten |
|---|---|
| |
CPU 1 | Intel Pentium 4 3,40E GHz (Prescott) |
Sockel | Socket 478 |
FSB | 800 MHz |
CPU 2 | Intel Pentium 4 550/3,40 GHz (Prescott) |
Sockel | Socket LGA775 |
FSB | 800 MHz |
Grafikkarte 1 | MSI GeForce 6800 GT |
Grafikchip | GeForce 6800 GT |
Grafikspeicher | 256 MByte GDDR3-SDRAM |
BIOS | -- |
Schnittstelle | AGP 8x |
Treiber | 61.34 |
Grafikkarte 2 | NVIDIA GeForce 6800 GT |
Grafikchip | GeForce 6800 GT |
Grafikspeicher | 256 MByte GDDR3-SDRAM |
BIOS | -- |
Schnittstelle | x16 PCI Express |
Treiber | 61.34 |
Mainboard 1 | Intel D925XCV |
Typ | Socket LGA775 |
Chipsatz | Intel 925X mit ICH6R |
BIOS | BIOS: CV92510A.86A.0159 |
Mainboard 2 | Intel Desktop D875PBZ |
Typ | Socket 478 |
Chipsatz | 875P mit ICH5/R |
BIOS | BIOS: BZ87510A.86A.0084 |
Mainboard 3 | MSI 915P Combo |
Typ | Socket 478 |
Chipsatz | Intel 915P mit ICH6R |
BIOS | V1.2 / 17.06.2004 |
RAM 1 | Corsair |
Kapazität | 2x 512 MByte |
Typ | DDR400 CL2,0 (2-2-2) |
RAM 2 | Corsair |
Kapazität | 2x 512 MByte |
Typ | DDR2-533 CL4 (4-4-4) |
RAM 3 | MDT |
Kapazität | 2x 512 MByte |
Typ | DDR400 CL2 (2-2-2) |
RAM 4 | Corsair |
Kapazität | 2x 512 MByte |
Typ | DDR2-400 CL3 (3-3-3) |
RAM 5 | Corsair |
Kapazität | 2x 512 MByte |
Typ | DDR2-400 CL4 (4-4-4) |
Sound-Karte | Creative SoundBlaster Live! Value |
Sound-Chip | Creative EMU10k1 |
Schnittstelle | PCI5V |
Treiber | 5.1.2535.0 |
Platine | CT4670 |
Netzwerkkarte | Level One FNC-0107TX (Realtek) |
Typ | 10/100Base Fast Ethernet |
Chip | RTL8139B |
Schnittstelle | PCI 5V |
Treiber | 5.396.530.2001 |
Platine | keine Angabe |
SCSI-Controller | Adaptec AHA-2940UW Pro |
Festplatte | Seagate ST336705LW SCSI |
CD-ROM-Laufwerk | LITE-ON LTN-382 |
Geschwindigkeit | 40x |
Firmware | keine Angabe |
Schnittstelle | EIDE-UltraATA/33 |
Diskettenlaufwerk | Teac FD-235HF |
Kapazität | 1,44 MByte |
Netzteil | ENERMAX |
Modell | EG365P-VE |
Ausgangsleistung | 365 Watt |
Format | ATX |
Tastatur | Cherry RS 6000 M |
Schnittstelle | PS/2 |
Maus | Logitech M-S35 |
Schnittstelle | PS/2 |