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Im Test vor 15 Jahren: Die Pentium 4 der 600-Serie boten Features satt

8.2.2020 8:00 Uhr

tl;dr: Bevor Intel erste Mehrkernprozessoren im Desktop vorstellte, hielten mit dem Pentium 4 der 600er-Serie (Test) 64-Bit-Unterstützung, Enhanced Intel Speed Step (EIST) und 2 MByte L2-Cache Einzug. Damit zog Intel in puncto Features mit AMD gleich, dafür mussten Kunden aber auch tief in die Tasche greifen.

Extreme Edition glich sich an

Mit dem Pentium 4 der 600er-Serie änderte Intel einiges am bisherigen Vorgehen sowie der Architektur. Statt für herkömmliche Pentium-4-Prozessoren und deren Extreme-Edition-Ableger unterschiedliche Architekturen zu verwenden, setzten beide ab dieser Serie auf den gleichen Kern. Der die Extreme Edition auszeichnende L3-Cache fiel somit weg, dafür fiel der L2-Cache mit 2.048 kByte doppelt so groß aus. Gegenüber dem Northwood 2M, der die Basis für die alte Extreme Edition stellte, verdoppelte sich ebenfalls der L1-Cache.

Die Unterschiede zwischen den normalen Modellen und der Extreme Edition waren innerhalb der 600er-Reihe gering. Während das Topmodell mit 1.066 MHz den schnelleren Front Side Bus (FSB) bot, musste er im Gegenzug auf Features wie Enhanced Intel Speed Step und Enhanced Halt State (C1E) verzichten. Beide Stromsparmechanismen beruhten auf der Anpassung des Taktes über den Multiplikator. Da bei der Extreme Edition aber der volle Takt mit dem niedrigsten Multiplikator anlag, konnten die Features hier nicht genutzt werden. Bei den herkömmlichen Pentium-4-600-CPUs wurde durch C1E im Idle der Takt auf 2,8 GHz abgesenkt, während EIST den Takt intelligent unter Last regeln konnte. Einige neue Features erhielt die Extreme Edition aber doch: Im Vergleich zum Vorgänger konnte der Prozessor nun mit SSE3, dem No-Execution-Bit, 64-Bit-Unterstützung und verbessertem Hyper-Threading aufwarten.

Die Prozessoren im Überblick

Merkmale	Pentium 4 6xx (Extreme Edition)	Pentium 4	Pentium 4 Extreme Edition	Athlon XP	Athlon 64 (FX)
Kern	Prescott 2M	Prescott	Northwood 2M	Thoroughbred Barton	Clawhammer Clawhammer-512 Newcastle
Frontside-Bus	800 MHz QDR 1066 MHz QDR	533 MHz QDR 800 MHz QDR	800 MHz QDR 1066 MHz QDR	266 MHz DDR 333 MHz DDR 400 MHz DDR	entfällt (externe Anbindung über HyperTransport)
Fertigung	90 nm		130 nm
Sockel	Sockel 775	Sockel 478 Sockel 775		Sockel A	Sockel 754 Sockel 940 (FX) Sockel 939
Taktrate oder Modellnummer	800 MHz QDR 630 HT+ 640 HT+ 650 HT+ 660 HT+ 1066 MHz QDR 3733 MHz HT+ HT+: Verbessertes Hyper-Threading	533 MHz (S478) 2400 MHz A 2800 MHz A 800 MHz (S478) 2800 MHz E HT+ 3000 MHz E HT+ 3200 MHz E HT+ 3400 MHz E HT+ 800 MHz (S775) 520 HT+ 530 HT+ 540 HT+ 550 HT+ 560 HT+ HT+: Verbessertes Hyper-Threading	800 MHz (S478) 3200 MHz HT 3400 MHz HT 800 MHz (S775) 3400 MHz HT 1066 MHz (S775) 3466 MHz HT HT: Hyper- Threading	266 MHz DDR 1800+ 1900+ 2000+ 2100+ 2200+ 2400+ 2600+ 333 MHz DDR 2600+ 2700+ 2800+ 333 MHz DDR 2500+ 2600+ 2800+ 3000+ 400 MHz DDR 3000+ 3200+	Athlon 64 (S754): 2800+ 3000+ 3200+ 3400+ 3700+ Athlon 64 (S940): FX-51 FX-53 Athlon 64 (S939) 3500+ 3800+ 4000+ FX-53 FX-55 512 kByte L2-Cache 512 kByte L2-Cache und ausschl. Newcastle
Transistoren	169 Mio.	125 Mio.	169 Mio.	37,5 Mio. (Tho.) 54,3 Mio. (Bar.)	68.5 Mio. (NewC.) 105.9 Mio.
DIE-Size	135 mm²	112 mm²	240 mm²	80 mm² ("Tho A") 84 mm² ("Tho B") 101 mm² (Bar.)	144 mm² (NewC.) 193 mm²
L1-Execution-Cache	12.000 µ-Ops			64 kByte
L1-Daten-Cache	16 kByte		8 kByte	64 kByte
L1-Takt	CPU-Takt
L2-Cache	2.048 kByte	1.024 kByte	512 kByte	256 kByte (Tho.) 512 kByte (Bar.)	512 kByte 1.024 kByte
L2-Anbindung	256 Bit			64 Bit	128 Bit
L2-Cache-Takt	CPU-Takt
L2-Modus	L1 inclusive			L1 exclusive
L3-Cache	–		2048 kByte	–
L3-Cache-Takt	–		CPU-Takt	–
L3-Modus	–		L2 inclusive	–
HW Data Prefetching	Ja
VCore (Je nach Modell)	1,250V 1,275V 1,300V 1,325V 1,350V 1,375V 1,400V		1,400V 1,475V 1,500V 1,525V 1,550V 1,575V 1,600V	1,50V 1,60V 1,65V	1,50V
Befehlssätze	MMX SSE SSE2 SSE3		MMX SSE SSE2	MMX 3DNow! 3DNow!+ SSE	MMX 3DNow! 3DNow!+ SSE SSE2
Temperatur Diode	Ja
Energiesparfunktion	Enhanced SpeedStep, C1E (Nur 6xx)	C1E (Nur 5xxJ)	–		Cool'n'Quiet
NX-Bit (Win XP SP2)	Ja	Ja (Nur 5xxJ)	–		Ja
AMD64/EM64T	Ja	–			Ja
Multiprozessor-fähig	Nein
CPU-Architektur	31-stufige Pipeline		20-stufige Pipeline	15-stufige (FPU) 10-stufige (ALU) Pipeline	17-stufige (FPU) 12-stufige (ALU) Pipeline

Es kam auf den Anwendungszweck an

In den Benchmarks konnten die Prozessoren eine gute Leistung abliefern. Der neue Pentium 4 Extreme Edition war so im Durchschnitt zwei Prozent schneller als sein Vorgänger, wobei der Takt mit 3,73 zu 3,46 GHz auch erheblich höher ausfiel. Der normale Pentium 4 konnte sich in Form des Modells 660 knapp dahinter setzen und büßte lediglich drei Prozent Leistung ein. An die Geschwindigkeit von AMDs Topmodell Athlon FX-55 kamen beide CPUs allerdings insgesamt nicht heran.

Diagramme

Rating – Gesamt

- A64 FX-55 (2,6 GHz, 130 nm, HT1000)
  97,7
- P4 EE 3,73 GHz (90 nm, FSB1066)
  96,1
- P4 570J (3,8 GHz, 90 nm, FSB800)
  95,0
- P4 EE 3,46 GHz (130 nm, FSB1066)
  94,3
- P4 660 (3,6 GHz, 90 nm, FSB800)
  93,3
- A64 4000+ (2,4 GHz, 130 nm, HT1000)
  93,2
- P4 EE 3,40 GHz (130 nm, FSB800)
  91,8
- P4 560 (3,6 GHz, 90 nm, FSB800)
  91,6
- A64 3800+ (2,4 GHz, 130 nm, HT1000)
  91,5
- P4 660 (3,6 GHz, 90 nm, FSB800) mit EIST
  90,2
- P4 650 (3,4 GHz, 90 nm, FSB800)
  89,5
- P4 550 (3,4 GHz, 90 nm, FSB800)
  88,3
- A64 3500+ (2,2 GHz, 90 nm, HT1000)
  87,1
- A64 3500+ (2,2 GHz, 130 nm, HT1000)
  86,7
- A64 3500+ (2,2 GHz, 90 nm, HT1000) mit CnQ
  85,8
- P4 540 (3,2 GHz, 90 nm, FSB800)
  84,8
- A64 3200+ (2,0 GHz, 90 nm, HT1000)
  81,9
- A64 3200+ (2,0 GHz, 130 nm, HT1000)
  81,4
- P4 530 (3,0 GHz, 90 nm, FSB800)
  81,1
- P4 3,06 GHz (130 nm, FSB533)
  77,5
- P4 520 (2,8 GHz, 90 nm, FSB800)
  77,4
- A64 3000+ (1,8 GHz, 90 nm, HT1000)
  76,2
- A64 3000+ (1,8 GHz, 130 nm, HT1000)
  75,8
- P4 2,00 GHz (130 nm, FSB400)
  50,5

Einheit: Prozent, Arithmetisches Mittel

In einigen Disziplinen dominierten die Intel-Prozessoren dank ihres Hyper-Threadings dennoch. In Office- und Internet-Anwendungen war Intels Topmodell beispielsweise sechs Prozent und beim Enkodieren und Packen vier Prozent schneller. Die AMD-Paradedisziplin waren Spiele. Selbst ein AMD Athlon 64 3500+ mit lediglich 2,2 GHz konnte hier Intels Extreme Edition mit 3,73 GHz um zwei Prozent schlagen. Der Athlon FX-55 lag sogar 16 Prozent vor Intels schnellstem Prozessor.

Dementsprechend mussten Interessenten sich überlegen, wie ihr Anwendungsszenario aussah. Wer viel spielte, für den konnte quasi nur ein AMD Athlon 64 die richtige Wahl sein. Alle anderen konnten im Zweifel auch auf einen Intel-Chip setzen.

In der Kategorie „Im Test vor 15 Jahren“ wirft die Redaktion seit Juli 2017 jeden Samstag einen Blick in das Test-Archiv. Die letzten 20 Artikel, die in dieser Reihe erschienen sind, führen wir nachfolgend auf: