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Der Pentium 4 konnte bei unseren Tests in Sachen Performance bislang wenig überzeugen. Lediglich bei speziell auf den SSE2-Befehlssatz angepasster Software und einigen Spielen legte Intels Flaggschiff richtig los und übertrumpfte den AMD Athlon. Nur durch eine höhere Taktfrequenz konnte Intel den Schaden an Image und Umsatz begrenzen.
In einigen Wochen wird Intel mit einem neuen Pentium 4 - Codename Northwood - und einem neuen Chipset i854 - Codename Brookdale - versuchen, das Ruder herumzureißen. Intel selbst gibt sich in Sachen Northwood und Brookdale zugeknöpft. Informationen oder gar Hardware sind nicht zu bekommen.
tecChannel.de hat den i845 dennoch schon jetzt komplett getestet. Die Hardware wurde uns nicht von Intel, sondern von verschiedenen Vertretern aus der Industrie zur Verfügung gestellt. Bei der CPU und dem Chipset handelt es sich um Vorserienversionen, die aber schon jetzt erahnen lassen, welches Leistungspotenzial Intels neue Plattform besitzt.
Bitte beachten Sie, dass wir bei vielen Fotos Bereiche schwärzen oder ausblenden mussten, anhand derer eine Identifikation unserer Industriequellen möglich wäre. Weitere Änderungen an den Fotos wurden nicht vorgenommen. Wir bitten um Verständnis, dass wir die Namen der Hersteller und Produkte nicht nennen können.
Details zum Northwood
Northwood ist der Pentium 4, wie er immer sein sollte: billiger in der Herstellung durch eine Strukturbreite von 0,13 Mikron, dabei noch weniger stromhungrig - und obendrein verträgt das Design jetzt höhere Taktfrequenzen.
Nachdem Intel sich zum Northwood noch ausschweigt, bleiben für die technologischen Änderungen nur unsere Beobachtungen als Beleg.
Offensichtlich handelt es sich bei Northwood nur um einen "Die-Shrink", bei dem das Design der CPU unverändert blieb. Der beim Willamette oft bemängelte L1-Cache für Daten ist immer noch gleich winzig (8 KByte), der L2-Cache soll jedoch unbestätigten Informationen zufolge auf 512 KByte verdoppelt werden. Möglicherweise hat Intel auch am Trace-Cache etwas gedreht, aber das lässt sich erst bei der offiziellen Vorstellung der CPU verifizieren. Bis dahin finden sich weitere Details zur P4-Architektur hier.
Die für Upgrader drastischste Neuerung ist der Socket 478, in dem der Northwood wohnt - er ist elektrisch und mechanisch inkompatibel zum Socket 423. Durch die Änderungen will Intel eine bessere Stromversorgung und damit Spielraum für Taktfrequenzen bis über 3 GHz schaffen und auch die Kühlung vereinfachen.
Neuer Sockel, neue Lüfter
Rund um den Socket 478 ist ein massiver Kunststoff-Rahmen montiert. Die ebenfalls neuen Kühler - die für Pentium 4 passen nicht - sitzen in diesem Rahmen und halten sich daran fest. Der Grund: Der winzige Socket 478 könnte die Riesen-Kühlkörper nicht alleine halten. Der Rahmen vereinfacht die Montage enorm, auch weil die Kühlkörper über einen standardisierten Klemm-Mechanismus verfügen. Allerdings werden die Kühler dadurch nochmals teurer.
Bei den Lüftern ist die Situation ebenso: Auf die von uns gesehenen Northwood-Kühlkörper passen die Willamette-Lüfter mit einem Lochabstand von 50 Millimeter nicht mehr, jetzt sind 60 Millimeter gefordert. Durch diese Riesen-Propeller dürfte aber auch ein 3-GHz-Northwood noch mit einfachen Kühlkörpern auskommen. Die bei Übertaktern üblichen Monster-Konstruktionen mit Alu- und Silberplatten oder gar Wasserkühlung wären für PC-Hersteller zudem viel zu teuer. Unser Northwood-Kühler war aus Aluminium und hielt die CPU über Stunden hinweg stabil.
In den Handel soll der Northwood laut Intels Roadmaps mit "mehr als 2 GHz" kommen. Es ist anzunehmen, dass der Pentium 4 Willamette damit bei 1,8 GHz stehen bleibt oder maximal noch 2 GHz erreicht. Unbestätigten Informationen zufolge plant Intel aber auch, den Willamette-Kern im Socket 478 anzubieten, um auf die nötigen Stückzahlen zu kommen. Bei der von uns getesteten CPU handelt es sich um ein solches Modell. Sollte Intel wirklich für einige Zeit beide Versionen dieser CPU ausliefern, heißt es für PC-Käufer doppelt aufpassen: Wenn nur "Pentium 4" daraufsteht, kann ein Willamette für den Socket 423, den Socket 478 oder ein Northwood (mit 512 KByte L2-Cache) eingebaut sein. Letzterem ist dann der Vorzug zu geben - wenn der Preis stimmt, auch dazu hält sich Intel jedoch noch bedeckt.
Details zum i845 Brookdale
Der unter dem Codenamen "Brookdale" entwickelte Chipsatz wird bei der Markteinführung die Bezeichnung i845 tragen. Schon der Name deutet an, dass es sich nach Intels Meinung um ein dem Rambus-Chipsatz i850 unterlegenes Produkt handelt.
Brookdale ist Intels politischstes Produkt seit langem. Der Chipsatz ist aus der Not geboren: Sowohl der 850 als auch das zugehörige RDRAM sind so teuer, dass damit auch acht Monate nach der Markteinführung keine PCs mit einem ordentlichen Preis-Leistungs-Verhältnis zu bauen sind. Schon kleine technologische Fortschritte werden in dieser Situation als Sensation gefeiert. So hatte Intel den Mainboard-Herstellern auf der Computex 2001 nette Schilder gedruckt, die nur zu vermelden hatten, dass jetzt auch mit dem i850 Boards mit vier Layern möglich sind. Bisher waren durch das komplizierte Routing der Leiterbahnen sechs Layer nötig, die die Boards zusätzlich verteuert hatten.
Ursprünglich war die SDRAM-Version des Brookdale erst für das vierte Quartal angekündigt. Nach tecChannel.de vorliegenden Informationen verlegt Intel diesen Termin aber massiv nach vorne. Demnach soll bereits am 28. Juli die Geheimhaltungspflicht für Board- und PC-Hersteller fallen, und Brookdale-SDR ab diesem Datum in Stückzahlen ausgeliefert werden.
Für die DDR-Version des Brookdale (auch Brookdale-2 oder Brookdale-DDR genannt) gilt weiterhin das erste Quartal 2002 als Erscheinungsdatum. Dennoch sind die ersten Boards mit diesem Chipsatz bereits serienreif. Der späte Termin liegt allein an Intels Verträgen mit Rambus, die eine frühere Vorstellung dieser Plattform nicht zulassen.
Technisch bieten weder Brookdale-SDR noch Brookdale-DDR große Neuerungen. Nur der MCH, wie Intel die Northbridge nennt, ist neu. Als ICH oder Southbridge kommt weiterhin der ICH-2 zum Einsatz, dessen Details wir hier bereits beschrieben haben.
Speicher-Performance
Wenn Intel größere Änderungen am Pentium 4 (Willamette) für den Socket 478 vorgenommen hätte, dann müsste sich dies in der Speichertransferkurve zeigen. Wir haben die Performance von L1- und L2-Cache sowie Arbeitsspeicher mit unserem Benchmark tecMEM überprüft. Zum Vergleich haben wir den Pentium 4 mit PC800-RDRAM (Socket 423) und die Version für den Socket 478 mit 1,5 GHz und PC133-SDRAM verwendet. Bei beiden Mainboards waren die Speichereinstellungen auf schnellst mögliche Performance konfiguriert.
Am Kurvenverlauf von tecMEM lässt sich auch die Cache-Größe ableiten. Die erste Stufe für den L1-Cache ergibt sich bei 8 KByte, die zweite für den L2-Cache endet bei 256 KByte - die Größen der beiden Caches entspricht denen des bisherigen Pentium 4.
Die Maximalwerte für den L1-Cache decken sich bei den CPUs. Die geringfügig höheren Werte beim Pentium 4 für den Socket 478 lassen sich durch die um rund 20 MHz höhere Core-Frequenz erklären - dafür sind Toleranzen des Taktgenerators auf dem Mainboard verantwortlich. Auch die Werte für den L2-Cache (in den Diagrammen unterhalb der Taktfrequenzangabe die Werte unter "L2" und die Ergebnisse ganz rechts) zeigen eine ähnliche Abweichung.
Benchmark-Hinweis
Bitte beachten Sie, dass es sich bei den Testkandidaten noch nicht um Serienprodukte handelt. Die CPU stammt aus der Vorserie und wird bis zum offiziellen Verkaufsstart definitiv ein weiteres Stepping erfahren. Auch das Chipset des Mainboards dürfte noch ein Facelifting erhalten, bis es auf Serienboards darf. Diese Verbesserungen führen nicht nur zu einer besseren Kompatibilität, sondern erfahrungsgemäß auch noch zu leichten Performance-Verbesserungen.
Um die mögliche Performance von Seriensystemen abschätzen zu können, bieten wir Ihnen neben den Messungen eine theoretische Leistungsabschätzung. Die Basis dafür liefert der Leistungsunterschied des Pentium III 1000 mit PC133-SDRAM und PC800-RDRAM. Damit haben wir die theoretischen Werte des Pentium 4 für den Socket 478 (SDRAM) auf einem finalen System aus den Ergebnissen des Pentium 4 (RDRAM) abgeschätzt. Diese Werte finden Sie in den Diagrammen unter der Bezeichnung tecChannel.de 1500 PC133 orange eingefärbt. Die vom Pentium 4 für den Socket 478 derzeit tatsächlich erreichten Werte finden Sie in blauer Farbe. Der Pentium 4 1500 ist zum Vergleich mit einem grünen Balken markiert.
SYSmark2000
Im täglichen Einsatz ist die Performance bei Standardanwendungen am wichtigsten. Dazu gehören nicht nur Programme wie Word und Excel, sondern auch MPEG-Encoder sowie 3D-, Video- und Soundsoftware. Die Leistungsfähigkeit der Prozessoren haben wir mit dem Benchmark-Paket SYSmark200 überprüft, das ein Mix aus den genannten Programmen ist.
Die Hersteller der Prozessoren begeistern sich dagegen für die Performance im Spielebereich. Denn hier gibt es weiterhin steigenden Bedarf an Rechenpower. Selbst das Internet wird als potenzieller Schrittmacher für schnellere Prozessoren betrachtet, wenn auch die Praxis zeigt, dass beim Surfen im Internet SSE oder 3DNow! gar nicht erforderlich sind.
Die klassischen 2D-Anwendungen profitieren fast ausschließlich von der Integer-Performance einer CPU. Allerdings wird auch die Zahl der Sound- und Grafikprogramme immer größer, die wie Spiele eine schnelle FPU oder Befehlserweiterungen wie MMX, SSE oder 3DNow! bevorzugen.
3DMark
Die 3D-Performance haben wir unter anderem mit den Benchmarks 3DMark99 Max Pro und 3DMark2000 von MadOnion überprüft. Durch die umfangreichen 3D-Tests bieten die Benchmarks einen guten Anhaltspunkt für die Leistungsfähigkeit der Prozessoren bei anspruchsvollen 3D-Anwendungen. Unter anderem werden der AGP- und der Speicherbus stark belastet.
Expendable
Das reine Direct3D-Spiel Expendable bietet komplexe Lichteffekte und Texturen. Dadurch wird die Hardware besonders bei hohen Auflösungen und Farbtiefen stark belastet. Expendable zeigt schon beim Start, dass der Hersteller den Programmcode für den 3DNow!-Befehlssatz des AMD K6-2 optimiert hat. Davon profitieren auch der Athlon und der Duron, die ihre Konkurrenten schlagen.
Quake III Arena
Das 3D-Spiel Quake III Arena V1.17 Retail Version benutzt OpenGL. Wir testen in der Einstellung High mit Sound und der Demo1 und in der Einstellung Normal mit der Demo2.
Unreal Tournament
Unreal Tournament, Retail Version mit Patch 420, eignet sich gut als 3D-Benchmark. Das Spiel bietet viele Effekte und belastet besonders die PC-CPU. Außerdem verlangt es vom Grafikkarten- und Systemspeicher eine hohe Speicherbandbreite. Es unterstützt Direct3D, OpenGL sowie Glide und Metal (S3). Wir haben Unreal Tournament unter Direct3D eingesetzt.
Unreal
Die Vorgängerversion von Unreal Tournament bietet zum Benchmarking einige Vorteile. Wir verwenden Unreal mit der Option Softrender. Hierbei wird die 3D-Beschleunigung der Grafikkarte ausgeschaltet, und der PC-Prozessor macht die Arbeit.
Cinema 4D
Cinema 4D XL von Maxon ist ein professionelles 3D-Modelling- und Animationswerkzeug. Eigens für Performance-Tests entwickelte Maxon den Cinebench 2000. Er basiert auf Cinema 4D XL und führt Shading- und Raytracing-Tests durch.
Beim Raytracing-Leistungstest fordert Cinebench 2000 besonders die FPU des Prozessors. Der Benchmark verwendet eine Szene, in der stark von Anti-Aliasing, Schatten, Transparenzen und Spiegelungen Gebrauch gemacht wird.
Fazit
Bei unseren Testobjekten handelte es sich noch um Vorserienprodukte. Die Performance der Serien-Hardware wird noch leicht ansteigen. Doch auch dann wird die Kombination aus Pentium 4 Willamette, Brookdale-Chipsatz und PC133-SDRAM kein Performance-Wunder. Im Vergleich zum Pentium 4 mit RDRAM ist sie in fast allen Benchmarks zehn Prozent langsamer.
Das ist nicht weiter verwunderlich, denn PC133-SDRAM ist nun mal langsamer als RDRAM. Interessant wird der Pentium 4 Willamette erst mit einem Brookdale-Chipset mit DDR-SDRAM-Unterstützung und Frequenzen jenseits von zwei Gigahertz. Doch bis zu deren Markteinführung hat AMD mindestens noch ein halbes Jahr Zeit, um einen Konter vorzubereiten. Sollten sich die Gerüchte bewahrheiten, und Intel verdoppelt den L2-Cache des Northwood, kann sich das Blatt dennoch wenden. Entscheidend ist einmal mehr, wann Intel welche Produkte in ausreichenden Stückzahlen liefern kann und will. (mec)
Testkonfiguration: Software
Wir testen alle Prozessoren in einer exakt festgelegten Testumgebung.
Für die verwendete Software gilt:
Die Praxistests mit den Anwendungs-Benchmarks BAPCo SYSmark98 und SYSmark2000 erfolgen in einer Auflösung von 1024 x 768 Punkten und 32 Bit Farbtiefe. tecChannel.de testet unter Windows 98 SE und Windows 2000 SP1.
Bei allen 3D- und Spieletests ist die V-Synchronisation abgeschaltet. Die AGP-Aperture-Size ist auf 128 MByte eingestellt.
Mit den Benchmarks 3DMark99 Max Pro und 3DMark2000 von MadOnion prüfen wir die 3D-Performance bei 800 x 600 und 1024 x 768 Punkten mit den Voreinstellungen des Programms.
Bei Quake III Arena V1.17 Retail Version verwenden wir für die Grafik die Voreinstellungen Normal und High Quality. Während des Tests wird dann nur noch die Auflösung und Farbtiefe variiert. Die entsprechenden Angaben finden Sie bei den Benchmark-Diagrammen.
Bei Unreal Patch 2.26 ist die Bildrate nach mindestens drei Zyklen mit der Benchmark-Option timedemo 1 angegeben. Das 3D-Spiel arbeitet dabei mit Software-Rendering (Startoption -nohard).
Weitere Details können Sie der Tabelle entnehmen. Eine detaillierte Auflistung der verwendeten Hardware-Komponenten finden Sie auf den nachfolgenden Seiten.
Spiel | Eingabemodus | Parameter |
|---|---|---|
| ||
Expendable Retail Version | Setup | Use Low Resolution Movies: off; Use Vertical Sync.: off; Start mit: go.exe - timedemo |
Quake III Arena V1.17 Retail Version | Command Line | Konsole: timedemo 1; Start: im Menü Demo: DEMO001 und DEMO002 |
Unreal Tournament Retail Version Patch 420 | Menü undCommand Line | TimeDemo Statistics: on; Options Preferences Video: Details: High; Min. Desired Framerate: 0; Eingabe: demoplay utbench |
Unreal Retail Version Patch 226 | Command Line | Konsole: timedemo 1 Wert nach drei Durchläufen Software-Rendering: Aufruf mit -nohard |
Testkonfiguration AMD-Prozessoren
Komponente | Daten |
|---|---|
| |
Mainboard 1 | Asus A7V |
Serien-Nr. | 08Z7121850 |
BIOS | 10005B |
Sonstiges | Socket A, VIA Apollo KT133 |
RAM 1 | MemorySolution BIGDIMM 128 MByte |
Serien-Nr. | --- |
Firmware | --- |
Sonstiges | 128 MByte PC133-SDRAM 3-3-3 |
RAM 2 | MemorySolution BIGDIMM 128 MByte |
Serien-Nr. | --- |
Firmware | --- |
Sonstiges | 128 MByte PC133-SDRAM 3-3-3 |
Grafikkarte | Creative Labs 3D Blaster GeForce2 GTS |
Serien-Nr. | TGB0010020050812 |
Firmware | 2.15.03.01.07 |
Sonstiges | AGP, 32 MByte DDR-SDRAM, Detonator 6.31 |
SCSI-Controller | Adaptec AHA-2940UW Pro |
Serien-Nr. | BC0B90905QN |
Firmware | v2.11.0 |
Sonstiges | Rev. C |
Festplatte | Quantum ATLAS IV 9 WLS |
Serien-Nr. | 369918630925 |
Firmware | 0808 |
Sonstiges | REV 01-D, 8,7 GByte |
DVD-ROM | Pioneer DVD-303S-A |
Serien-Nr. | TGT0059424WL |
Firmware | 1.09 |
Sonstiges | --- |
Soundkarte | TerraTec XLerate Pro |
Serien-Nr. | 1293900011399 |
Firmware | --- |
Sonstiges | Rev. C / 4.06.2016 / 13.03.1999 |
Netzwerkkarte | Realtek RTL8139B 10/100 Ethernet |
Serien-Nr. | 1562912232539 |
Firmware | -- |
Sonstiges | Rev: 1.2 |
Netzteil | Channel Well Technology ATX-230 |
Serien-Nr. | 540299070594 |
Firmware | --- |
Sonstiges | 230 W |
Diskettenlaufwerk | TEAC FD-235HF |
Serien-Nr. | B210033 |
Firmware | --- |
Sonstiges | --- |
Tastatur | Cherry RS 6000 M |
Serien-Nr. | G 0064318 4 L28 3 I |
Firmware | --- |
Sonstiges | --- |
Maus | Logitech M-S35 |
Serien-Nr. | LZA84352013 |
Firmware | --- |
Sonstiges | 3-Tasten |
Testkonfiguration: Intel-Prozessoren
Bitte beachten Sie, dass wir die Testkonfiguration des Pentium 4 für den Socket 478 nicht exakt angeben können, um unsere Industriequellen zu schützen. Wir haben die CPU mit den gleichen Steckkarten und Massenspeichern getestet, die wir auch sonst verwenden. Als Speicher kam PC133-SDRAM mit den schnellst möglichen Performance-Einstellungen des Mainboards zum Einsatz.
Komponente | Daten |
|---|---|
| |
Mainboard 1 | TyanTrinity 400 S1854SLA |
Serien-Nr. | TY0972122061 |
BIOS | v1.07 |
Sonstiges | Rev. H, Slot 1 /S370 |
RAM 1 | MemorySolution BIGDIMM 128 MByte |
Serien-Nr. | --- |
Firmware | --- |
Sonstiges | 128 MByte PC133-SDRAM 3-3-3 |
RAM 2 | MemorySolution BIGDIMM 128 MByte |
Serien-Nr. | --- |
Firmware | --- |
Sonstiges | 128 MByte PC133-SDRAM 3-3-3 |
Grafikkarte | Creative Labs 3D Blaster GeForce2 GTS |
Serien-Nr. | TGB0010020050818 |
Firmware | 2.15.03.01.07 |
Sonstiges | AGP, 32 MByte DDR-SDRAM, Detonator 6.31 |
SCSI-Controller | Adaptec AHA-2940UW Pro |
Serien-Nr. | BC0B90904KF |
Firmware | v2.11.0 |
Sonstiges | Rev. C |
Festplatte | Quantum ATLAS IV 9 WLS |
Serien-Nr. | 369924434631 |
Firmware | 0909 |
Sonstiges | REV 01-E, 8,7 GByte |
DVD-ROM | Pioneer DVD-303S-A |
Serien-Nr. | TGT0059423WL |
Firmware | 1.09 |
Sonstiges | --- |
Soundkarte | TerraTec XLerate Pro |
Serien-Nr. | 1293900011590 |
Firmware | --- |
Sonstiges | Rev. C / 4.06.2016 / 13.03.1999 |
Netzwerkkarte | Realtek RTL8139B 10/100 Ethernet |
Serien-Nr. | 1562912232546 |
Firmware | -- |
Sonstiges | Rev: 1.2 |
Netzteil | Channel Well Technology ATX-230 |
Serien-Nr. | 540299070594 |
Firmware | --- |
Sonstiges | 230 W |
Diskettenlaufwerk | TEAC FD-235HF |
Serien-Nr. | E081321 |
Firmware | --- |
Sonstiges | --- |
Tastatur | Cherry RS 6000 M |
Serien-Nr. | G 0064322 4 L28 3 I |
Firmware | --- |
Sonstiges | --- |
Maus | Logitech M-S35 |
Serien-Nr. | LZA84352020 |
Firmware | --- |
Sonstiges | 3-Tasten |