Benchmarks vom Athlon 64 in der c't

Es war eigentlich von Anfang an nur eine Frage der Zeit bis eines der bisher 500 von AMD ausgelieferten Hammer-Testmuster in die professionellen Hände einer Redaktion fallen würden. Der c't flatterte überraschend ein solcher Athlon 64 samt Mainboard ins Haus. Ein ausführlicher Test war die Folge.

Auf Seite 18/19 in der c't, die am kommenden Montag im Zeitschriftenhandel erhältlich sein wird, darf sich ein Entwicklungsmuster des Athlon 64 mit einem Takt von 1,2 GHz gegen einen auf 1,2 GHz gedrosselten Athlon XP (vergleichbar mit einer Modelnummer von 1300+) und einem 2,2 GHz Pentium 4 behaupten.

Der von der c't geteste Hammer wurde wie bereits erwähnt mit einem Takt von 1,2 GHz betrieben, was wiederum auf das A1 Stepping des Prozessorkerns hindeutet. Der erste lauffähige Hammer-Prototyp im A0 Stepping lief mit 800 MHz. Nach dem A2 Stepping welches mit 1,4 GHz betrieben wurde, ist man in der Entwicklung aktuell beim B0 Stepping mit 1,8 GHz angelangt. Die c't hatte also einen recht "alten" Hammer in den Händen.

Der getestete Athlon 64 verfügte noch über einen 1 MB großen L2 Cache, der Anfangs voraussichtlich auf keinem Desktop Prozessor der Hammer-Familie zu finden sein wird. Um zur Produktvorstellung entsprechend günstig mit der 64Bit Hammerarchitektur in den Heimanwendermarkt starten zu können, ist derzeit von einem Athlon 64 mit einem 256 kB großen Cache die Rede.

Des weiteren schweigt sich AMD über das verwendete Testsystem derzeit noch aus. Sicher ist nur das beim Athlon 64 ebenso wie beim Athlon XP DDR333 Module ihren Dienst verrichteten. Auch beim Athlon XP kann über das genutzte Mainboard nur gerätselt werden, es ist jedoch davon auszugehen, dass entweder ein nForce2, KT333 oder KT400 zum Einsatz gekommen ist. Der Intel Pentium 4 2,2 GHz musste sich dagegen mit langsamem DDR266 Speicher begnügen, der den Testergebennissen nach zu Urteilen auf einem Mainboard mit i845E Chipsatz angetreten ist. Man hat also auf den Einsatz von teilweise deutlich schnellerem Rambus verzichtet. Der Fronsite-Bus des P4 lief mit 100 MHz (400 MHZ QDR), der des Athlon XP mit 133 MHz (DDR266), beim Athlon 64 gibt es, ob eines im Prozessor integrierten Speichercontrollers, im klassischen Sinne keinen Frontside-Bus. Als Grafikkarte kam vermutlich eine nVidia GeForce 3 oder GeForce 3 Ti500 zum Einsatz.

Beim Speicherdurchsatz kann sich der Athlon 64 zwar augenscheinlich klar von der Konkurrenz absetzen, doch der Eindruck täuscht. Ein alter FSB400 Pentium 4 gepaart mit altem PC800 Rambus käme hier auf ca. 2800 MB/s, Intels aktuelle FSB533 Prozessoren erreichen hier mit PC1066 Rambus sogar mehr als 3300 MB/s. Auch ein aktueller Athlon XP mit seinem inzwischen auf 166 MHz erhöhten Frontside-Bus erreicht hier mit guten Mainboards Ergebnisse über 2500 MB/s unter Verwendung von vergleichbaren Speichermodulen.

Insofern sind die Ergebnisse nicht unbedingt berauschend, zumal der Speichercontroller ja direkt im Prozessor sitzt. Dafür fallen die Latenzzeiten beim Athlon 64 wesentlich geringer aus. Dazu jedoch mehr in der Ausabge 26 der c't.

Beim eher die Grafikkarte belastenden 3DMark2001 SE kann sich der Pentium 4 ganz leicht vor das Entwicklungsmuster von AMD setzen. In diesem Zusammenhang ist es ganz interessant zu wissen, dass das 1,4 GHz getaktete A2 Stepping wohl mit einem 2,2 GHz Pentium 4 gleich ziehen kann. Die reale Takterhöhung um 200 MHz sollte in diesem Falle also zu mindestens 250 Punkten mehr führen. Das entspräche in etwa der Leistung, die auch ein Pentium 4 bei einer solchen Takterhöhung zulegt. Allerdings spielt hier die Grafikkarte und deren Treiber eine sehr große Rolle.

Bei sehr klein dimensioniertem L2 Cache bricht übrigens die Leistung in diesem Test gewaltig ein. Ein Athlon 64 mit 256kb L2 Cache könnte hier gänzlich andere Werte liefern. Da beim Hammer der L2 und L1 Cache aber deutlich effektiver genutzt wird als beim Pentium 4 und auf dieser Architektur basierenden Prozessoren, wird sich der Leistungseinbruch im erträglichen Rahmen halten.

Beim vor allem den Speicher-Controller beanspruchenden Quake 3 Arena macht der Athlon 64 eine sehr gute Figur. Die Leistung kann mit einem P4 mit PC800 Rambus verglichen werden. Eine weitere optimierung des Speichercontrollers, inbesondere in Hinblick auf die mäßigen Ergebnisse im Speicherdurchsatz, könnte in Quake 3 Arena noch für deutlich höhere Frameraten sorgen.

Im Rahmen unserer Prozessortests hat sich im Zusammenhang mit Aquamark in der Vergangenheit schnell gezeigt, dass dieser auf Aquanox basierende Benchmark sehr wenig vom Prozessortakt abhängig ist. Außer den grundsätzlichen Architekturunterschieden kam es nur zu sehr geringen Leistungssprüngen durch höhere Taktraten. Eine Auswertung der c't Ergebnisse ist an dieser Stelle besonders schwer, da besonders in Aquamark/Aquanox ein neuer Grafikkartentreiber für Performance-Unterschiede sorgen kann.

Comanche 4 war seither eine Sache der Intel Pentium 4 CPUs (Siehe auch). Dies lag nicht zuletzt an den SSE2 Befehlen, von denen das Spiel gebraucht macht und die auch der Athlon 64 beherrschen wird. Von der Geschwindigkeit her sehen wir daher jetzt ein Unentschieden, das jedoch bereits beim Einsatz von Rambus zu Gunsten von Intel verschoben werden kann. Wenn AMD in der Lage ist, dass Speicherinterface des Hammers weiter zu verbessern, ist hier noch einmal ein Leistungssprung zu erwarten.

Deklassieren lassen muss sich der Athlon 64 dagegen beim Encodieren ins MPEG4 Format. Die Konkurrenz aus dem Hause Intel ist hier deutlich schneller, mit schnellerem Speicher wird der Abstand sogar noch deutlich größer. Kommt dagegen XVid (Ergebnisse in der c't) zum Einsatz, sieht das Ergebnis wieder anders aus. Hier kann der Athlon 64 wieder auf den Pentium 4 aufschließen.

Alles in allem hat der Athlon 64 bei einem Takt von 1,2 GHz arg mit der Konkurrenz von Intel zu kämpfen. Weitere Testergenisse in der c't zeigen des weiteren deutlich, dass der Athlon 64 ein Teil seines Vorsprunges gegenüber eines gleichgetakteten Athlon XP aus dem größeren L2 Cache holt. Je weniger die Anwendung vom L2 Cache des Prozessors beeinflusst wird, desto mehr nähert sich die Leistung des Athlon 64 eines Athlon XP an. Ein Athlon 64 mit nur 256 kB L2 Cache könnte es also nochmals deutlich schwerer gegen die Intelmacht haben, zumal aus diesem Lager mit Hyper-Threading eine Technik präsentiert wurde, mit der sich der Prozessor deutlich effektiver ausnutzen lässt, wodurch sich teilweise deutliche Performance-Vorteile ergeben. Da der Athlon 64 darüber hinaus gegen eine neue Pentium 4 Generation mit einen auf 200 MHz (800 MHz QDR) beschleunigten Frontside-Bus antreten muss, wird er es im nächsten Jahr nicht leicht haben.

Allerdings sollte man ob des frühen Entwicklungsstadiums des von der c't getesteten Athlon 64 keine zu voreiligen Schlüsse ziehen. Außerdem sollte man nicht vergessen, dass alle Benchmarks auf einer 32 Bit Plattform durchgeführt wurden, der Hammer allerdings erst mit 64 Bit Code zu Höchstformen auflaufen kann. Microsoft arbeitet dafür schon an einer entsprechenden Umsetzung von Windows XP.

Noch mehr Benchmarks zum Athlon 64 gibt es in der aktuellen c't, die ab Montag am Kiosk erhältlich sein wird.