Prozessorleistung

Hallo Experten,

ich erwäge, in absehbarer Zukunft meine graue Kiste mal wieder aufzurüsten, bin aber leider nicht auf dem Laufenden, was die CPU-Leistungen angeht. Die Taktraten sind runtergegangen, dafür die FSB-Frequenzen gestiegen und dann haben die neuen Prozessoren noch mehrere Kerne. Ich würde gerne die Leistung meiner aktuellen CPU mit jener etwaiger Kaufkandidaten vergleichen, weil ich so vielleicht schon mit einer weniger kostspieligen Mainboard-CPU-Kombi zufrieden wäre. Darum meine Frage, ob ich einfach durch Multiplikation der Taktrate mit der FSB-Frequenz den Vergleich anstellen kann:

Ich habe aktuell einen Athlon XP 3000+ (@2,1GHz), 400MHz FSB. Demnach käme bei meinem Prozessor ein Wert von 840 (400 * 2,1) heraus. Ein „Intel Core2 Quad Q6600“ läuft mit 2,6GHz und einem FSB von 1066 MHz (4 * 266 Mhz). Also käme hier ein Wert von rund 2771 heraus, was dem 3,3-fachen des Werts meiner CPU entspricht. Ist das realistisch oder müssen noch andere Hardware-Eigenschaften für einen Geschwindigkeitsvergleich berücksichtigt werden? Wie mache ich das richtig?

LG
Huttatta

Hallo!

Darum meine
Frage, ob ich einfach durch Multiplikation der Taktrate mit
der FSB-Frequenz den Vergleich anstellen kann

Nein, das geht so gar nicht. Erst einmal ist die Rechenleistung des Prozessorkerns bzw. der Prozessorkerne mit einer bestimmten Software ausschlaggebend, diese wird in IPS (Instructionen pro Sekunde) gemessen. Sie hängt stark vom Konstruktionsprinzip der CPU ab und kann sowohl durch höhere Taktraten, durch stärkere Parallelisierung der Rechenoperationen bzw. effizientere Ausnutzung der Rechenwerke als auch durch Nutzung effizienterer Rechenoperationen gesteigert werden. Jeder Prozessor hat hier seine eigene Strategie, wie er zu Leistung kommt. Das ist sehr komplex, es ist meist ein Optimum zwischenb allen diesen Parametern, die sich gegenseitig beeinflussen. Beim Pentium 4 lag das sehr auf Seiten der Taktrate, beim Athlon XP eher in der Mitte und beim Core2 deutlich auf Seiten der Paralellisierung und Prozesseffizienz.

Als zweites, zusätzlich zur rein theoretischen Rechenleistung hängt die CPU-Leistung natürlich vom Speichersystem ab, also davon, ob der Prozessor schnell genug die Daten bekommt, die er verarbeiten soll und ob er die errechneten Ergebnisse schnell genug wieder los wird. Hier spielt die Größe und Funktionsweise der Caches und die Geschwindigkeit des Speicherinterfaces (bei Intel eben noch der FSB) eine große Rolle. Ein höherer FSB bringt aber nur mehr Leistung, wenn ein niedrigerer FSB einen Flaschenhals darstellt und der Prozessor nicht an genügend Daten kommt. Beim Athlon XP war der FSB noch eine kritische Stelle, bei modernen CPUs spielt er meist nur noch eine untergeordnete Rolle und eine Erhöhung bringt kaum mehr Leistungssteigerung, ebenso wie schnellerer Arbeitsspeicher.
Größere Caches können die Leistung dagegen bei vielen Programmen noch effizient steigern, hierunter zählen alle Programme, wo der Prozessor mit großen Datenmengen arbeiten muss (Rendering, Video- und Bildbearbeitung).

Also: CPU-Takt x FSB-Takt funktioniert nicht, da Taktraten zwar einen Einfluss auf die Leistung einer CPU haben, aber kein Messwert für deren Leistung sind. Letzlich wäre das genauso, als wöllte man die Maximalgeschwindigkeit eines Autos aus dem Produkt der Motordrehzahl und des Raddurchmessers berechnen.

Ich habe aktuell einen Athlon XP 3000+ (@2,1GHz), 400MHz FSB.
Demnach käme bei meinem Prozessor ein Wert von 840 (400 * 2,1)
heraus. Ein „Intel Core2 Quad Q6600“ läuft mit 2,6GHz und
einem FSB von 1066 MHz (4 * 266 Mhz). Also käme hier ein Wert
von rund 2771 heraus, was dem 3,3-fachen des Werts meiner CPU
entspricht. Ist das realistisch…

Nein, zum o.g. kommt hinzu, dass deine Rechnung die Anzahl der Prozessorkerne ja gar nicht berücksichtigt. Ein Core2 Duo und ein Core2 Quad sind in deiner Rechnung gleich schnell, was ja so nicht stimmt. Und der Vergleich DualCore vs. SingleCore ist genauso knifflich, denn er hängt vollkommen davon ab, ob und wie ein zweiter Prozessorkern genutzt werden kann. Wenn ein Programm auf 2 Workthreads aufgeteilt und gleichteilig auf beiden Prozessorkernen bearbeitet werden kann, ist ein DC-Prozessor theoretisch doppelt so schnell, wie ein gleich getakteter SingleCore. Viele Programme nutzen aber nur einen Workthread, so dass auch nur ein Kern der CPU genutzt wird, dann sind SingleCore- und DualCore-Version eines ansonsten identischen Prozessors exakt gleich schnell und der Vorteil von DualCore liegt allein darin, dass immer ein freier Prozessorkern vorhanden ist, falls man gleichzeitig ein weiteres Programm starten will. Die CPU ‚hängt‘ nie und ist immer ansprechbar, was vielleicht mehr ‚gefühlte Leistung‘ bringt, als eine deutlich höhere reale Rechenleistung bei SingleCore.

Pauschal kann man sagen: Die ‚großen‘ Core2 Duo - Modelle sind beim gleichen Takt etwa doppelt so leistungsstark, wie dein Athlon XP. Je nach Anwendung auch mehr. Hinzu kommt der ‚gefühlte‘ Geschwindigkeitszuwachs durch die immer vorhandene Ansprechbarkeit aufgrund des zweiten Prozessorkerns.
Gleichgetaktete Core2 Quad - Modelle bringen gegenüber einem Core2 Duo dann nur noch sehr anwendungsspezifisch mehr Leistung, z.B. bei optimierten Videobearbeitungsprogrammen und Rendering, aber z.B. überhaupt nicht bei Computerspielen.

Einen guten Leistungsvergleich der verschiedensten CPU-Modelle mit den verschiedensten Programmen findest du in den Prozessorcharts auf Toms Hardwareguide: http://www.tomshardware.com/de/charts/

Leider sind so alte Modelle, wie der AthlonXP offenbar nicht mehr enthalten.

LG Jesse

Hallo Jesse Bee,

vielen, vielen Dank für Deine ausführliche Antwort!

Nein, zum o.g. kommt hinzu, dass deine Rechnung die Anzahl der
Prozessorkerne ja gar nicht berücksichtigt.

Kleine Nachfrage zum Verständnis: In einigen Prozessorbeschreibungen des von mir angeführten Beispiels steht, dass jeder der vier Kerne mit 266 MHz läuft und sich durch die „quad pumped“-Technik ein Takt von 1066 MHz (also rund das Vierfache) ergibt. Quasi als wenn ein Kern in diesem Takt liefe. Insofern wäre das - zumindest soweit ich das verstehe - doch schon berücksichtigt, oder?

LG
Huttatta

Hi Huttatta,

da hast Du ein bisschen was missverstanden. Wenn der Begriff „quad pumped“ fällt, dann im Zusammenhang mit der Anbindung der CPU an das System. Diese Anbindung ist in Deinem Beispiel mit 266MHz getaktet, aber so clever aufgebaut, dass mit jedem Takt vier Informaionseinheiten übertragen werden können. Effektiv wäre es dann ungefähr so, als würde nicht mit 266MHz gearbeitet, sondern mit 1066MHz.
Das hat aber nur mit der Datenübertragung zwischen der CPU und dem Rest des Systems zu tun. Wie schnell die CPU (mit egal wie vielen Kernen) die Daten verarbeitet ist damit nicht gesagt, sondern nur, wie schnell die Daten letztlich in der CPU ankommen.

Die einzelnen Kerne selbst basteln sich ihren Takt mit Hilfe eines internen Multiplikators, der einen Referenztakt vervielfacht (ganz grob gesagt; Intel und AMD arbeiten da unterschiedlich).

Den Rest hat Jesse ja schon wunderbar erklärt.

Gruss,
Herb

1 Like

Hallo Herb,

danke für die Aufklärung. Der Link ist hilfreich.

LG
Huttatta

P.S.
Oops, das war ja Jesses Link. :smiley: