Athlon slår Pentium 4

Frekvens er ikke alt

PC World har testet en arbejdsstation med 1,4 GHz Pentium 4 og RDRAM op mod en langt billigere pc med Athlon 1,2 GHz og DDR RAM. Ydelsen fra Pentium 4 imponerer ikke.

Den længe ventede Pentium 4 er endelig på markedet. Processoren er det vigtigste udspil fra Intel i fem år, for så lang tid er det siden, at firmaet sidst lancerede en helt ny processorarkitektur.

Pentium 4 er optimeret til høje clockfrekvenser. Processoren lanceres da også med frekvenser på 1,4 og 1,5 GHz - flere hundrede megahertz mere, end den eneste seriøse konkurrent, Athlon fra AMD, kan præstere. I løbet af et halvt års tid vil frekvensen komme op på 2 GHz - faktisk har Intel allerede fremvist en prototype med denne clockfrekvens.

Imidlertid er megahertz ikke det eneste saliggørende, når man ser på ydelsen fra en processor. Testen viser, at en 1,4 GHz Pentium 4 med RDRAM på mange områder er langsommere end en 1,2 GHz Athlon med DDR RAM.

Frekvens er ikke alt
Et skifte fra Pentium III til Pentium 4 med langt højere clockfrekvens vil ikke betyde en mærkbar forbedring i ydelsen for de fleste almindelige Windows-applikationer. Når det gælder kontorprogrammer som tekstbehandling, regneark og præsentationer, får man ikke noget ud af den nye processor.

I vores test var en pc med 1,2 GHz Athlon knap otte procent hurtigere end arbejdsstationen med Pentium 4 1,4 GHz ved afvikling af testprogrammet SYSmark2000, hvor en række populære Windows-applikationer afvikles - det endda til trods for en langsommere harddisk i Athlon-systemet. Intels egne målinger viser, at en pc med Pentium 4 1,5 GHz kun er fire procent hurtigere end Pentium III 1 GHz i samme testsuite.

Intel er pinligt bevidste om, at Internet er den primære årsag til, at folk køber pc'er, og derfor påstår firmaet hårdnakket, at Pentium 4 kan forbedre Internet-oplevelsen - den er endda "designet til det visuelle Internet". Så længe det er båndbredden frem for processorkraften, der hæmmer nettet, må det dog siges at være en sandhed med modifikationer. Endnu er det de færreste af os, der får leveret spillefilm og krævende 3D-grafik over nettet.

God til krævende opgaver
Pentium 4 kommer til sin ret, når computeren skal bruges til krævende opgaver som billedbehandling, talegenkendelse og grafik i tre dimensioner. De hårde beregningsopgaver, som også inkluderer kryptering og komprimering af musik og video, klarer Pentium 4 godt.

Går man i detaljer med testresultaterne viser det sig, at Pentium 4 løber hurtigst i applikationer som talegenkendelse (Dragon Systems NaturallySpeaking), MPEG-kodning (Windows Media Encoder) og billedbehandling (Adobe Photoshop). Derimod halter processoren bagefter i almindelige kontorapplikationer, og lidt overraskende også i videoredigering (Adobe Premiere).

Når det gælder 3D-grafik har Pentium 4 et forspring i OpenGL-spillet Quake 3, mens 3D WinMark 2000, der tester 3D-ydelse ved brug af DirectX, har Athlon som testvinder.

Prisen taget i betragtning er der ingen tvivl om, at Athlon er det bedste valg. Derfor vil det vare et godt stykke tid, før systemer med Pentium 4 bliver udbredte til almindelige brugere, og Intel satser da også på brugere af kraftige arbejdsstationer som målgruppe. Her har Intel dog det problem, at Pentium 4 først i starten af næste år kommer i en version med kodenavnet Foster, som tillader dual-systemer.

Helt ny arkitektur
I forhold til Pentium III har Intel lavet en række gennemgribende forbedringer i processorarkitekturen til Pentium 4. Den vigtigste nyhed i arkitekturen, som Intel under ét kalder NetBurst, er en meget lang pipeline på hele 20 trin, dobbelt så mange som i Pentium III.

Når x86-instruktioner skal behandles af processoren, deles de op i 20 mikro-instruktioner, der udføres hvert sit sted i processoren. De simple mikro-instruktioner kan udføres meget hurtig, og derfor kan Pentium 4 have en meget høj clockfrekvens.

Arkitekturen betyder, at processoren ikke beregner en x86-instruktion ad gangen, men i stedet begynder på en ny x86-instruktion, mens den stadig er i gang med op til 19 andre. Det kan give problemer, hvis der er forgreninger i programmet, så processoren ikke kan være sikker på instruktionernes rækkefølge. Med så lang en pipeline skal processoren være usædvanlig god til at forudsige denne rækkefølge, for fejl i forudsigelsen koster dyrt i form af mange uvirksomme clockcykluser og dermed en lav ydelse.

Fejlagtige forudsigelser kan ikke undgås, men ifølge Intel er Pentium 4 en tredjedel bedre til den såkaldte Branch Prediction end Pentium III. Det betyder, at Pentium 4 gætter rigtigt i cirka 97 procent af tilfældene. Det er forskelligt fra program til program, hvor nemt det er for processoren at forudsige instruktionernes rækkefølge. Eksempelvis er det nemmere i MPEG2-kodning end i tekstbehandling, hvilket afspejler sig i testresultaterne.

Nye Athlon

Hurtigere bus
Pentium 4 har også fået langt hurtigere systembus end forgængeren. Hele 400 MHz er det blevet til, og dermed kommer båndbredden i teorien helt op på 3,2 gigabyte i sekundet. Det passer perfekt til to RDRAM-kanaler, og til at begynde med vil Pentium 4 udelukkende kunne benytte denne hukommelsestype.

Testen viser, at båndbredden til hukommelsen rent faktisk er meget høj - langt højere end på et system med Athlon og DDR RAM. Meget hukommelseskrævende programmer vil kunne udnytte denne høje båndbredde, især hvis der benyttes meget store filer.

Indtil videre er det kun Intels eget 850 chipsæt, der understøtter Pentium 4. I de kommende måneder vil der dukke adskillige af bundkort med dette chipsæt op. Intel har patent på bussen, og derfor skal andre producenter købe en licens for at få lov til at lave chipsæt til Pentium 4.

VIA, der er verdens andenstørste chipsætproducent efter Intel, regner med at være klar med et chipsæt ved navn PX266 i starten af næste år. PX266 vil understøtte DDR RAM, der er meget billigere end RDRAM.

Hurtige ALU'er og SSE2
Inde i Pentium 4 sidder to Aritmetic Logic Units (ALU), der sørger for enkle heltalsberegninger som addition og subtraktion. Disse regneenheder kører med dobbelt så hurtig frekvens som resten af processoren, altså helt op til tre gigahertz.

De hurtige ALU'er giver sig ikke udslag i testen. To forskellige benchmark-programmer, der tester CPU, cache og hukommelse under udførelse af heltalsberegninger, giver Athlon et forspring på omkring 28 procent. Heller ikke ved beregninger af flydende kommatal kan Pentium 4 følge med. Her er Athlon endnu mere foran.

Pentium 4 har fået implementeret hele 144 helt nye instruktioner, samlet kaldet SSE2, der kan forbedre ydelsen ved multimedie-arbejde som videoredigering, talegenkendelse, billedbehandling og kryptering. Det kræver dog, at programmerne er skrevet til at udnytte instruktionerne. Netop derfor kan man forvente, at Pentium 4 vil klare sig bedre i kommende applikationer, herunder testprogrammer.

Nye Athlon
Den største konkurrent til Pentium 4 er AMD's Athlon. Siden fødslen har Athlon haft en busfrekvens på 200 MHz, og derfor har den 133 MHz SDRAM, der indtil nu har været den hurtigste hukommelse til Athlon, virket som flaskehals i systemet.

Derfor har AMD søgt efter nye RAM-teknologier, og har med DDR RAM fundet en, der er dobbelt så hurtig som almindelig SDRAM uden at være meget dyrere. DDR RAM til pc findes foreløbig i to version, nemlig med frekvenser på 200 og 266 MHz.

For at kunne udnytte den hurtige DDR RAM har AMD lavet nye Athlon-processorer med en systembus på 266 MHz. Til at starte med kan disse processorer fås med clockfrekvenser på 1, 1,13 og 1,2 GHz.

Selvom hurtigere RAM er et skridt i den rigtige retning, skal man ikke forvente mirakler. I almindelige Windows-applikationer kan man måle en forbedring af ydelsen på omkring fem procent, når man anvender DDR RAM frem for halvt så hurtig SDRAM. Jo mere hukommelsesintensiv applikationen er, des mere får man ud af den hurtige RAM.

Nye chipsæt på vej
For at udnytte DDR RAM skal man have et bundkort med sokler, der passer til RAM-typen, samt et nyt chipsæt. AMD står selv for et af disse chipsæt til Athlon, nemlig AMD-760, men flere er på vej, blandt andet ALiMAGiK 1 fra ALi og KT266 fra VIA.

Når man sammensætter systemet, skal man sørge for, at processoren passer til hukommelsen. Processorens bus og hukommelsen skal have samme frekvens. Af samme grund vil man ikke kunne benytte AMD Duron sammen med 266 MHz DDR RAM, idet Duron indtil videre kun vil blive fremstillet med 200 MHz bus.

Næste spændende udspil fra AMD bliver for øvrigt chipsættet AMD-760MP, der understøtter to Athlon-processorer og DDR RAM. Bundkort med dette chipsæt forventes i handlen i løbet af første halvdel af 2001.

Den næste Pentium 4

Athlon forbedres

AMD hviler ikke på laurbærrene, og nye Athlon- og Duron-processorer med kodenavnene Palomino og Morgan er lige om hjørne. I forhold til de nuværende Athlon og Duron får kernen i de nye processorer tilføjet to trin til pipeline, så clockfrekvensen kan sættes op. En Palomino med en frekvens på 1,5 GHz blev demonstreret på Comdex-messen i Las Vegas.

Palomino vil have en L2-cache på 512 kilobyte og en busfrekvens på 266 MHz. Morgan får samme kerne som Palomino, men L2-cachen bliver på beskedne 64 eller 128 kilobyte, og bussens hastighed holdes på de 200 MHz. Både Palomino og Morgan ventes på markedet i starten af næste år, og begge processorer kommer også i udgaver beregnet til bærbare pc'er.

I løbet af første halvdel af 2002 indfører AMD 0,13 mikron teknologi, og dermed nye processorer med kodenavnene Thoroughbred og Appaloosa. Til den tid vil 64-bit processorer med kodenavnene Clawhammer og Sledgehammer også være klar.

Den næste Pentium 4
Allerede nu står det klart, at den første udgave af Pentium 4 forholdsvis hurtigt bliver efterfulgt af en version med kodenavnet Northwood. Denne processor vil angiveligt have dobbelt så meget L2-cache som den nuværende Pentium 4 Willamette, nemlig 512 kilobyte.

Northwood vil blive fremstillet med 0,13 mikron teknologi, så selve chippen bliver en del mindre end Willamette. Det betyder højere clockfrekvenser og lavere strømforbrug og varmeudvikling. Northwood vil starte på omkring 2 GHz, når den kommer på markedet i sidste halvdel af næste år.

Trods den mindre chip bliver processoren inklusive indkapsling muligvis fysisk større, for den får hele 478 ben. Derfor kan man ikke bruge samme bundkort som til Willamette, hvis 423-bens sokkel får en relativ kort levetid.

Også Northwood bliver lavet i en server-version med stor L2-cache.

DDR RAM er oplagt
Sammen med Northwood vil Intel introducere et nyt chipsæt med kodenavnet Brookdale. Man skal ikke blive overrasket, hvis dette chipsæt understøtter DDR RAM frem for RDRAM, for efterhånden som DDR RAM vinder udbredelse som følge af nye chipsæt fra andre producenter, vil Intel ikke have råd til at stå udenfor.

Selvom prisen på RDRAM er faldet betydeligt på det sidste, vil DDR RAM sandsynligvis altid være langt billigere, idet teknologien er mindre kompliceret. Endvidere slipper man for at betale licens til Rambus, der kræver et beløb for hver RDRAM-chip, der produceres. Også derfor vil Intel være tvunget til at understøtte DDR RAM, så pc'er med Pentium 4 bliver økonomisk overkommelige for almindelige brugere.

Hvis man har besluttet sig for at investere i Pentium 4, bør man nok overveje at vente på Northwood-versionen. Systemet bliver billigere, og til den tid vil applikationerne være optimerede til Pentium 4.

Pentium III lever stadig
Lanceringen af Pentium 4 betyder ikke et farvel til Pentium III. Denne processor vil bestå halvanden års tid endnu, selvom der skal ny teknologi til at bringe Pentium III's clockfrekvens meget over 1 GHz.

Intel kan ikke hive mere ud af den nuværende 0,18 mikron teknologi, men afløseren er på vej. Fra midten tredje kvartal af 2001 vil Intel fremstille processorer med 0,13 mikron teknologi, blandt andet en version af Pentium III med kodenavnet Tualatin. Til desktop-maskiner vil denne processor, der har kodenavnet Tualatin, have samme størrelse L2-cache som de nuværende Pentium III, nemlig 256 kilobyte. En ny udgave af 815-chipsættet vil understøtte processoren, der ikke vil få meget højere clockfrekvens end 1,26 GHz.

Celeron med hurtigere bus
Intel Celeron vil også leve længe endnu, og der kan forventes forbedringer i form af en hurtigere systembus. Celeron har været handicappet af en busfrekvens på sølle 66 MHz, men det skulle ikke vare længe, før bussens frekvens skrues op til 100 MHz.

Planerne om en chip med både processor, chipsæt og grafik er derimod droppet. Chippen, der havde kodenavnet Timna, skulle anvendes i billige pc'er, men eftersom den var designet til at skulle anvendes sammen RDRAM, der ikke just hører hjemme i et billigt system, opgav Intel at produceret den.

Testresultater

Sådan testede vi

De to systemer blev testet med Windows 2000 som styresystem. Der blev installeret en beta-version af DirectX8, der understøtter Pentium 4's SSE2-instruktioner, samt Nvidias nyeste grafik-drivere.

Vi benyttede benchmark-programmet SYSmark2000 fra BapCO til måling af ydelse under afvikling af en række populære Windows-applikationer, CPUmark 99 og FPU WinMark 99 fra Ziff Davis til måling af ydelse ved henholdvis heltalsberegninger og beregninger med flydende kommatal, SiSoft Sandra 2000 til målinger af ydelse ved heltals- og flydende kommatalsberegninger og hukommelsesbåndbredde, 3D WinBench 2000 fra Ziff Davis til måling af DirectX 3D-ydelse (Null driver),samt Quake 3 Arena Demo001 (Normal, 640x480) til måling af OpenGL grafikydelse.

De testede maskiner var konfigureret således:

Dell Precision 330
Hos Dell vil man først og fremmest se Pentium 4 i Precision-serien af kraftige arbejdsstationer. Dog vil man også se processoren i Dimension-serien, der henvender sig til de private pc-entusiaster, der absolut skal have det nyeste nye.

Som alle andre Dell-maskiner rummer Precision 330 et bundkort, som Dell selv har udviklet. Chipsættet er Intel 850, der foreløbig er det eneste, der understøtter Pentium 4. Der er fire RAM-sokler, hvoraf de to er optaget af i alt 512 megabyte PC800 ECC RDRAM.

I øvrigt er arbejdsstationen udstyret med både dvd og cd-rw. Harddisken er en lynhurtig 36,4 gigabyte Fujitsu MAJ3364MP SCSI med 10.000 omdrejninger i minuttet. Lyd og netværk er integreret på bundkortet.

Maskinen koster ikke mindre end 54.375 kroner med moms, dog med Nvidia Quadro 2 Pro grafikchip frem for den GeForce2 GTS, vi havde i testcentret. Det skal også siges, at vi testede en tidlig prototype - både konfiguration og pris kan nå at ændre sig, før arbejdsstationen er på markedet.

Data Centrum Newtech
Data Centrum har leveret en pc med Athlon 1,2 GHz og 256 megabyte 266 MHz DDR RAM. Maskinen rummer et Biostar bundkort med AMD-760 chipsæt. Derudover et grafikkort med Nvidia GeForce2 GTS, en 45 gigabyte IBM Deskstar 75GXP med 7200 omdrejninger i minuttet, SoundBlaster Live! Player 5.1 og et dvd-drev.

Modellen er endnu så ny, at Data Centrum ikke har besluttet sig for det endelige navn, og konfigurationen vil muligvis have ændret sig en smule, når pc'en kommer i handlen. Det skulle dog lige fast, at prisen bliver lige under 20.000 kroner med moms - dog kun med 128 megabyte RAM.

Testresultater