Test: AMD Athlon 64 3000+

von Jan-Frederik Timm, Thomas Hübner

Prolog

Der Athlon 64, ein schwieriges Thema. Schon vor der offiziellen Präsentation der Desktop-Varianten Athlon 64 und Athlon 64 FX hatten wir intern bezweifelt, dass die neue CPU-Serie sofort auf positive Resonanz stoßen würde. Resonanz war zwar da, aber diese zumeist nur in verbaler Form. Wirklich in den Laden trieb es nur wenige, die einen Prozessor für mindestens 480 € ihr Eigen nennen wollten. "Nein, das ist mir noch zu teuer. Ich warte bis Ende 2004", klang es durch das Netz. So stieß unser umfangreicher Artikel zum Start beider Prozessoren zwar auf ungewöhnlich großes Leserinteresse. Die beiden folgenden Mainboardtests blieben allerdings weit hinter ihren Erwartungen zurück. Wen interessiert der Unterbau für eine CPU, deren Anschaffung nicht zur Debatte steht?

Gerade die letzten Monate hatten die eingeschworene AMD Fangemeinde mit Highend-CPUs zum Sparpreis nicht gerade auf eine neue Leistungs- und Kostengeneration vorbereitet. 70 bis 100€ Prozessoren wechselten zu Hauf ihren Besitzer und wanderten nach einigen Modifikationen als aktuelle Spitzen-Recheneinheit in die übertakteten Computer der Nation. 500 % Preiszuschlag für "nutzloses" 64 Bit und einen gemittelten Leistungsunterschied von gut sieben Prozent? Ein neuer Sockel 939, der seine Schatten voraus wirft und schon in wenigen Monaten einen Wechsel des Mainboards voraussetzt? "Athlon 64? Nein, danke!", tönte es hier und da hervor.

Und nun, wie aus heiterem Himmel, der Paukenschlag. Ohne großes Brimborium schob AMD am letzten Montag den Athlon 64 3000+ in den Handel und erweiterte das Sortiment der 64 Bit CPUs entgegen dem allgemeinen Trend nach unten. Vom größeren Bruder, dem Athlon 64 3200+, unterscheiden die CPU weder der Takt noch der Sockel. Lediglich der L2-Cache wurde von einem Megabyte auf 512 KB halbiert und - viel wichtiger - der Preis liegt weit unter dem bisherigen Modell. 230€ für einen Prozessor, der annähernd die Leistung einer fast doppelt so teuren CPU bringt? "Athlon 64? Ja, bitte?"

Der Athlon 64 3000+

Probiert man Details über den Athlon 64 3000+ in Erfahrung zu bringen, wird es kniffelig. AMD.com [1] hat mittlerweile zwar die Preisliste und die Übersicht um das kleinere Modell ergänzt. Weitere Informationen, Benchmarks und eine Pressemitteilung [2] gibt es nicht. Erkundigt man sich beim Hersteller, so erhält man die Auskunft, der Prozessor würde auf dem "NewCastle"-Kern basieren. Dieser ist auch auf der öffentlich zugänglichen AMD Roadmap zu sehen - weitere, offizielle Einzelheiten sind nicht bekannt. Informationen, die es aus den üblichen Quellen bis an die Öffentlichkeit geschafft haben, sprechen dem NewCastle-Kern einen auf 512 KB halbierten L2-Cache zu, was dem Athlon 64 3000+ entsprechen würde. Nicht jedoch das angesetzte Veröffentlichungsdatum des NewCastle; hier spricht AMD immer noch vom 1. Quartal 2004.

So hat sich in den letzten Tagen eine zweite These im Netz manifestiert, wonach es sich beim 3000+ um einen Athlon 64 3200+ handelt, der aufgrund eines Defektes im äußerst anfälligen L2-Cache des nicht brauchbaren Teils beraubt wurde. Anstatt den Prozessor wie bisher auf die Halde werfen zu müssen, ließe sich auf diese Art und Weise die Ausbeute gravierend erhöhen. Prozessoren mit den Codenamen "Applebred" und "Thorton" waren solche "Ausschuss-CPUs" auf dem Sockel A und wurden von AMD ebenfalls nur hinter vorgehaltener Hand erwähnt. Die Tatsache, dass AMD den Prozessor eher still und heimlich in den Markt eingeführt hat, stützt diese Vermutung, der wir uns an dieser Stelle ebenfalls anschließen möchten.

Nachfolgend noch einmal die Spezifikationen der bisher erschienenen 64 Bit CPUs für den Desktop-Markt im direkten Vergleich zum Vorgänger, dem Athlon XP, und Intels Pentium 4.

Die Prozessoren im Überblick

Merkmale	Pentium 4	Athlon XP	Athlon 64 FX-51	Athlon 64 3000+	Athlon 64 3200+
Kern	Northwood	Thoroughbred "A/B" Barton	Clawhammer	Clawhammer (512 KB)	Clawhammer
Frontside-Bus	400 MHz QDR 533 MHz QDR 800 MHz QDR	266 MHz DDR 333 MHz DDR 400 MHz DDR	entfällt	entfällt	entfällt
Fertigung	0,13µm	0,13µm	0,13µm SOI	0,13µm SOI	0,13µm SOI
Sockel	Sockel 478	Sockel A	Sockel 940	Sockel 754	Sockel 754
Taktrate o. Modellnummer	400 MHz QDR 1600 MHz A 1800 MHz A 2000 MHz A 2200 MHz 2400 MHz 2500 MHz 2600 MHz 533 MHz QDR 2266 MHz 2400 MHz B 2533 MHz 2666 MHz 2800 MHz 3066 MHz HT 800 MHz QDR 2400 MHz C HT 2600 MHz C HT 2800 MHz C HT 3000 MHz HT 3200 MHz HT HT: Hyper-Threading	266 MHz DDR (Tho.) 1800+ 1900+ 2000+ 2100+ 2200+ 2400+ 2600+ 333 MHz DDR (Tho.) 2600+ 2700+ 2800+ 333 MHz DDR (Bar) 2500+ 2600+ 2800+ 3000+ 400 MHz DDR (Bar.) 3000+ 3200+	Athlon FX-51	Athlon 64 3000+	Athlon 64 3200+
Takt	s.o.	s.o.	2,2 GHz	2,0 GHz	2,0 GHz
Speichercontroller			Dual-Channel	Single-Channel	Single-Channel
Speichertakt (max.)			DDR400	DDR400	DDR400
Transistoren	55 Millionen	37,5 Millionen (Tho.) 54,3 Millionen (Bar.)	105.9 Millionen	105.9 Millionen	105.9 Millionen
DIE-Size	146mm² (nB0 Step) 131mm² (nC1 Step) 131mm² (nD1 Step)	80 mm² ("A") 84 mm² ("B") 101 mm²(Bar.)	193 mm²	193 mm²	193 mm²
L1-Execution-Cache	12.000 µ-Ops	64 kB	64 kB	64 kB	64 kB
L1-Daten-Cache	8 KB	64 kB	64 kB	64 kB	64 kB
L1-Takt	CPU-Takt	CPU-Takt	CPU-Takt	CPU-Takt	CPU-Takt
L2-Cache	512kB	256kB (Tho.) 512kB (Bar.)	1024kB	512kB	1024kB
L2-Anbindung	256 Bit	64 Bit	128 Bit?	128 Bit?	128 Bit?
L2-Cache-Takt	CPU-Takt	CPU-Takt	CPU-Takt	CPU-Takt	CPU-Takt
L2-Modus	L1 inclusive	L1 exclusive	L1 exclusive	L1 exclusive	L1 exclusive
HW Data Prefetching	Ja	Ja	Ja	Ja	Ja
VCore	1,475V 1,500V 1,525V 1,550V	1,50V 1,60V 1,65V	1,55V	1,55V	1,55V
Befehlssätze	MMX SSE / SSE2	MMX / 3DNow! 3DNow!+ / SSE	MMX / 3DNow! 3DNow!+ / SSE SSE2 / AMD64	MMX / 3DNow! 3DNow!+ / SSE SSE2 / AMD64	MMX / 3DNow! 3DNow!+ / SSE SSE2 / AMD64
Temperatur Diode	Ja	Ja	Ja	Ja	Ja
Multiprozessor-fähig	Nein	Nein	Nein	Nein	Nein
CPU-Architektur	20-stufige Pipeline	15-stufige (FPU) 10-stufige (ALU) Pipeline	17-stufige (FPU) 12-stufige (ALU) Pipeline	17-stufige (FPU) 12-stufige (ALU) Pipeline	17-stufige (FPU) 12-stufige (ALU) Pipeline

Speicherwirrwar

Auch in diesem Bericht wollen wir nochmals einige Worte über den im Athlon 64 integrierten Speichercontoller verlieren. AMD hat die Problematik in einem Datasheet [3] auf ihrer Website veröffentlicht und da Tabellen bekanntlich mehr als tausend Worte sagen, werfen wir doch zuerst einmal einen Blick auf die möglichen Speicherkombinationen des Athlon 64 (nicht des FX).

DIMM 1	DIMM 2	DIMM 3	Max Speed
Beim Einsatz von einem Modul
x8 Single Sided or x16	-	-	DDR400
-	x8 Single Sided or x16	-	DDR400
-	-	x8 Single Sided or x16	DDR400
x8 Double Sided	-	-	DDR400
-	x8 Double Sided	-	DDR400
-	-	x8 Double Sided	DDR400
Beim Einsatz von zwei Modulen
x8 Single Sided or x16	x8 Single Sided or x16	-	DDR400
x8 Single Sided or x16	x8 Double Sided	-	DDR400
x8 Single Sided or x16	-	x8 Single Sided or x16	DDR400
x8 Single Sided or x16	-	x8 Double Sided	DDR400
x8 Double Sided	x8 Single Sided or x16	-	DDR400
x8 Double Sided	x8 Double Sided	-	DDR400
x8 Double Sided	-	x8 Single Sided or x16	DDR400
-	x8 Single Sided or x16	x8 Single Sided or x16	DDR333
-	x8 Single Sided or x16	x8 Double Sided	DDR200
-	x8 Double Sided	x8 Single Sided or x16	DDR200
-	x8 Double Sided	x8 Double Sided	DDR200
x8 Double Sided	-	x8 Double Sided	DDR400
Beim Einsatz von drei Modulen
x8 Single Sided or x16	x8 Single Sided or x16	x8 Single Sided or x16	DDR333
x8 Single Sided or x16	x8 Single Sided or x16	x8 Double Sided	DDR200
x8 Single Sided or x16	x8 Double Sided	x8 Single Sided or x16	DDR200
x8 Single Sided or x16	x8 Double Sided	x8 Double Sided	DDR200
x8 Double Sided	x8 Single Sided or x16	x8 Single Sided or x16	DDR333
x8 Double Sided	x8 Single Sided or x16	x8 Double Sided	DDR200
x8 Double Sided	x8 Double Sided	x8 Single Sided or x16	DDR200
x8 Double Sided	x8 Double Sided	x8 Double Sided	DDR200

Dass DDR400 nur mit zwei Modulen möglich ist, hatten wir bereits vor einiger Zeit nochmals aufgegriffen [4]. Die obige Tabelle bietet jedoch eine Reihe weiterer, interessanter Überraschungen. Keine Probleme gibt es mit einem Modul. Ob Single- oder Double Sided - DDR400 läuft auf jeder Bank. Doch schon beim Einsatz von zwei Modulen geht das Chaos los. In der Regel gilt, dass DIMM2 und DIMM3 nicht gleichzeitig bestückt werden dürfen, denn nur mit zwei Single Sided-Modulen ist in dieser Konfiguration noch DDR333 möglich. Kommt mindestens ein Double Sided-Modul zum Einsatz, verkraftet der Athlon 64 nur noch DDR200.

Kombinationen mit DIMM1 und DIMM2 bzw. DIMM1 und DIMM3 laufen hingegen problemlos mit jedem RAM auf PC3200 (DDR400). Allerdings sollte sich im Test nur das Duo aus DIMM1 und DIMM2 als wirklich schnell erweisen, was die Hersteller in ihren Handbüchern ebenfalls betonen.

Wer nun von einem massiven Speicherausbau träumt und dafür liebend gerne auf DDR400 verzichten kann, wird leider ebenfalls einen Dämpfer erhalten. Denn mit drei Modulen arbeitet der Athlon 64 nur in DDR333 zusammen, wenn es sich um drei Single Sided-Module oder ein Double Sided-Modul in DIMM1 handelt. Jede andere Kombination ist nur mit DDR200 zu bewerkstelligen. Schönes Chaos, wenn man bedenkt, dass AMD für die 64-Bit Technologie insbesondere die erweiterte Speicheradressierung als Vorteil anpreist. Angesichts der vielen Einschränkungen wird es hingegen sogar fast zur Unmöglichkeit, die schon mit 32 Bit maximal möglichen vier Gigabyte zu realisieren.

Ein sogenanntes CG-Stepping soll Gerüchten zufolge das Problem schon bald lösen; hierfür muss man jedoch eine Einschränkung in Kauf nehmen. Um auch drei Module mit 200 MHz ansprechen zu können, sollen die den Speicher ansprechenden Timings intern deutlich entschärft werden. So muss der Kunde selber abschätzen, ob eine besonders schnelle Speicheradressierung oder ein großer RAM wichtiger für die zu bewerkstelligenden Aufgaben ist. Professionelle Anwender dürften schon aus diesem Grund zum Opteron oder Athlon 64 FX greifen, denn für diesen ist dank Registered RAM und Dual-Channel-Interface sogar ein 4. Slot kein Hindernis.

Testsystem

• Prozessor
  • Athlon 64 3200+ (2,0 GHz, Single Channel, 1024 KB) - Sockel 754
  • Athlon 64 3000+ (2,0 GHz, Single Channel, 512 KB) - Sockel 754
  • Athlon 64 FX-51 (2,2 GHz, Dual Channel) - Sockel 940
  • Athlon XP 3200+ (FSB400) - Barton
  • Athlon XP 2500+ (FSB333) - Barton
  • Intel Pentium 4 3,20 GHz (FSB800) - HyperThreading aktiv
  • Intel Pentium 4 3,00 GHz (FSB800) - HyperThreading aktiv
  • Intel Pentium 4 2,4C GHz (FSB800) - HyperThreading aktiv
• Motherboard
  • Athlon 64 3000+/3200+ Plattform:
    MSI K8T Neo (K8T800)
    
    
  • Athlon 64 FX-51 Plattform:
    MSI K8T Master1-FAR (VIA K8T800)
    
    
  • Athlon XP Plattform:
    Asus A7N8X Deluxe 2.00 [5](nForce 2 Ultra 400)
    
    
  • Intel Plattform FSB800:
    Asus P4C800 Deluxe (i875P) [6]
• Arbeitsspeicher
  • 2x512MB DDR400 Corsair TWINX1024-3200LL
  • 2x512MB DDR400 Corsair CMX512RE-3200LL (Registered/ECC)
  • 2x512MB TakeMS DDR333 (Registered/ECC)
• Grafikkarte
  • Asus V9950 (GeForce FX 5900 Ultra)
• Peripherie
  • Asus CRW 4012A
  • IBM IC35LC040
• Treiberversionen
  • nVidia Detonator 45.23
  • nVidia nForce Treiberpaket 2.45
  • VIA Hyperion 4.49
  • Intel Inf-Treiber 5.02.1003 (Intel)
• Software
  • Microsoft Windows XP Professional SP1
  • Microsoft Windows Media Player 9
  • Microsoft Windows Movie Maker 2.0
  • Microsoft DirectX 9.0b

Benchmarks

Wir haben die Neuvorstellung des Athlon 64 / 64 FX genutzt, um unseren Benchmarkparcours general zu überholen. Dabei haben wir insbesondere auf Anwendungen, die uns Leser auf Anfrage im Forum [7] genannt haben, Wert gelegt. Neben einer Reihe aktueller Spiele liegt der Schwerpunkt nun auf Audio- und Video-Encoding. Aber auch CAD/Render-Anwendungen haben wir nach durchweg positiver Resonanz im Sortiment behalten. Wie und was wir genau gebencht haben, steht im jeweiligen Infokasten über den Ergebnissen.

• Synthetische Benchmarks
  • SiSoft Sandra 2003 Max!
• Audio-Encoding
  • Lame 3.93.1
  • Ogg Vorbis
  • Windows Media Encoder 9
• Video-Encoding
  • XMPEG 5.0 Divx 5.1
  • TMPGEnc 2.520
  • Windows Media Encoder 9
• CAD & 3D-Rendering
  • Spec Viewperf 7.1
  • Cinema 4D 8.1
  • Lightwave 7.5c
• Datenkomprimierung
  • WinRAR3.20
  • 7-Zip
• Sonstiges
  • Seti@Home
• Spiele
  • 3DMark2001SE
  • 3DMark03
  • Comanche 4
  • Gunmetal
  • Quake 3 Arena
  • Serious Sam 2
  • Aquamark 3
  • Splinter Cell
  • Unreal Tournament 2003
  • Warcraft 3
  • X-2 The Threat

SiSoft Sandra 2003 Max

• Offizielle Website: www.sisoftware.co.uk [8]
  
  
• Download: ComputerBase.de [9]
  
  
  • Kostenpunkt: kostenlose Standardversion
  
  
• Was benchen wir?
  
  
  • Arithmetik- und Multimedia-Leistung der CPU, Speichertransferraten.
    
    
  • Besondere Einstellungen: - keine -

Audio-Encoding

Lame 3.93.1

• Offizielle Website: lame.sourceforge.net [10]
  
  
• Download: Freenet.de [11]
  
  
  • Kostenpunkt: Freeware
  
  
• Was benchen wir?
  
  
  • Komprimieren einer Wave-Datei in MP3: "Iron Butterfly - In-A-Gadda-DA-Vida" CD Rip, 17,04 Minuten, 180,75MB.
    
    
  • Besondere Einstellungen: bitrate 192kbit / joint stereo, optimization; quality, VBR: 320kbit, Quality 0

Ogg Vorbis

• Offizielle Website: Vorbis.com [12]
  
  
• Download: Vorbis.com [13] (Oggdrop)
  
  
  • Kostenpunkt: Freeware
  
  
• Was benchen wir?
  
  
  • Komprimieren einer Wave-Datei in OGG-Vorbis mittels Ogg-Drop: "Iron Butterfly - In-A-Gadda-DA-Vida" CD Rip, 17,04 Minuten, 180,75MB.
    
    
  • Besondere Einstellungen: nominal Bitrate 320 kBps (Quality 9)

Windows Media Encoder 9

• Offizielle Website: Microsoft.com [14]
  
  
• Download: Microsoft.com [13]
  
  
  • Kostenpunkt: kostenlos, Windows 2000/XP benötigt
  
  
• Was benchen wir?
  
  
  • Auch hier kommt dieselbe Datei zum Zuge, und wird in ein WMA konvertiert: "Iron Butterfly - In-A-Gadda-DA-Vida" CD Rip, 17,04 Minuten, 180,75MB.
    
    
  • Besondere Einstellungen: 320kbps VBR

Video-Encoding

XMPEG 5.0 Divx 5.1

• Offizielle Website: Mp3guest.com [15]
  
  
• Download: Download.de [16]
  
  
  • Kostenpunkt: Freeware
  
  
• Was benchen wir?
  
  
  • XMPEG 5.0 encodiert einen 328MB großen THX-Werbetrailer aus dem von DVD gerippten vob-Format in ein DivX 5.1. Heraus kommen 47,35 MB.
    
    
  • Besondere Einstellungen: no audio, divx 780 kbps, "home theater", disable logo, disable feedback windows, crop 720x480 auf 720x309, DivX Commandozeile: "-bv1 780 -psy 2 -key 300 -p -b -sc 50 -pq 5 -vbv 6951200,3145728,2359296 -profile 3 -nf"

TMPEGEnc

• Offizielle Website: TMPGEnc.net [17]
  
  
• Download: TMPGEnc.net [18]
  
  
  • Kostenpunkt: Freeware
  
  
• Was benchen wir?
  
  
  • Aus der soeben mit XMPEG 5.0 erstellten DivX wird mittels TMPGEnc eine SVCD (PAL) erstellt. Die Datei ist 168,93 MB groß.
    
    
  • Besondere Einstellungen: Super Video-CD PAL (MPEG-2 480x576 25fps CBR 2520kbps, Layer-2 44100Hz 224kbps), fullscreen, no resize

Windows Media Encoder 9

• Offizielle Website: Microsoft.com [13]
  
  
• Download: Microsoft.com [13]
  
  
  • Kostenpunkt: kostenlos, Windows 2000/XP benötigt
  
  
• Was benchen wir?
  
  
  • Das mit XMPEG erstellte DivX wird in ein Windows Media Movie (wmv) konvertiert. Die entstandene Datei hat 120MB.
    
    
  • Besondere Einstellungen: DVD quality video (VBR), 2000Kbps, PAL 25pfs

CAD & 3D-Rendering

Spec Viewperf 7.1

• Offizielle Website: Specbench.org [19]
  
  
• Download: Specbench.org [20]
  
  
  • Kostenpunkt: kostenlos
  
  
• Was benchen wir?
  
  
  • Alle in Spec Viewperf 7.1 enthaltenen Benchmarks werden ausgeführt.
    
    
  • Besondere Einstellungen: - keine -

Cinema 4D 8.1

• Offizielle Website: Maxoncomputer.com [21]
  
  
• Download: Maxoncomputer.com [22]
  
  
  • Kostenpunkt: kostenlose Demoversion
  
  
• Was benchen wir?
  
  
  • Rendern zweier Demos in der aktuellen Ansicht (render view).
    
    
  • Besondere Einstellungen: caust static (320x240 NTSC), cloud sun (640x480 NTSC)

Lightwave 7.5c

• Offizielle Website: NewTek.com [23]
  
  
• Download: - keiner -
  
  
  • Kostenpunkt: 1595 $ (Vollversion)
  
  
• Was benchen wir?
  
  
  • Rendern der jeweiligen Datei mit "Render in Progress".
    
    
  • Besondere Einstellungen: - keine -

Datenkomprimierung

WinRAR3.20

• Offizielle Website: Rarlabs.com [24]
  
  
• Download: Rarlabs.com [25]
  
  
  • Kostenpunkt: kostenlose Trialversion
  
  
• Was benchen wir?
  
  
  • WinRAR bekommt den Ordner von Unreal Tournament vorgesetzt. Insgesamt 512 MB bei 11 Unterordnern mit 438 Dateien. Gepackt bleiben 288,87 MB.
    
    
  • Besondere Einstellungen: best compression

7-Zip

• Offizielle Website: 7-zip.org [26]
  
  
• Download: ComputerBase [27]
  
  
  • Kostenpunkt: Freeware
  
  
• Was benchen wir?
  
  
  • Auch 7-Zip bekommt den Ordner von Unreal Tournament vorgesetzt. Insgesamt 512 MB bei 11 Unterordnern mit 438 Dateien. Gepackt bleiben 264,69 MB.
    
    
  • Besondere Einstellungen: compression ultra

Sonstiges

Seti@Home

• Offizielle Website: setiathome.ssl.berkeley.edu [28]
  
  
• Download: Seti@Home [29], ComputerBase WU1 und WU2 [30]
  
  
  • Kostenpunkt: kostenlos
  
  
• Was benchen wir?
  
  
  • Bei Seti@Home gilt es, zwei verschiedene Work Units (WUs) zu berechnen. Prozessoren mit Hyperthreading bekommen beide Files gleichzeitig. CPUs ohne dieses Feature müssen sie hintereinander berechnen. Die Zeit bis zur Beendigung der letzten WU wird gemessen.
    
    
  • Besondere Einstellungen: - keine -

Spiele

3DMark2001SE

• Offizielle Website: Futuremark.com [31]
  
  
• Download: ComputerBase [32]
  
  
  • Kostenpunkt: kostenlos
  
  
• Was benchen wir?
  
  
  • Durchlauf des Benchmarks unter "Default"-Settings
    
    
  • Besondere Einstellungen: Update auf Version 330.