Pentium 4 mit FSB 533 MHz im Test: Intel setzt neue Maßstäbe

Technik

Wie bereits erwähnt, hat sich mit der Einführung der neuen Pentium 4 Modelle der Front-Side-Bus auf 533 MHz erhöht, an der zugrunde liegenden Pentium 4 Prozessorarchitektur hat sich im Vergleich zum Vorgänger nicht wirklich viel verändert. Auch der neue Pentium 4 basiert auf dem in 0,13µm gefertigten Northwood-Kern, der über einen 512kb großen Cache verfügt und den wir uns bereits in der Vergangenheit zwei Mal genauer angesehen haben. Aus diesem Grund möchten wir an dieser Stelle nicht näher auf Intels NetBurst-Architektur des Pentium 4 eingehen und verweisen auf unseren älteren Artikel, der was die Architektur angeht noch vollkommen aktuell ist. Die folgende Tabelle zeigt die aktuellen Prozessoren von Intel und AMD im Überblick. Auf den alten Pentium 4 mit Willamette-Kern, der noch in 0,18µm gefertigt wurde, haben wir aus Aktualitätsgründen verzichtet, da Intel selbst bereits das Ende für alle darauf basierenden Pentium 4 Prozessoren eingeleitet hat.

Merkmale	Pentium 4 (FSB400)	Pentium 4 (FSB533)	Athlon XP
Kern	Northwood	Northwood	Palomino
Fertigung	0,13µm	0,13µm	0,18µm
Sockel	Sockel 478	Sockel 478	SockelA
Taktrate	1600 MHz 1800 MHz 2000 MHz 2200 MHz 2400 MHz	2260 MHz 2400 MHz 2533 MHz	1333 MHz (1500+) 1400 MHz (1600+) 1466 MHz (1700+) 1533 MHz (1800+) 1600 MHz (1900+) 1666 MHz (2000+) 1733 MHz (2100+)
Transistoren	55 Millionen	55 Millionen	37,5 Millionen
DIE-Size	146 mm2	146 mm2	128 mm2
Front-Side-Bus	400 MHz QDR	533 MHz QDR	266 MHz DDR
L1-Execution-Cache	12.000 µ-Ops	12.000 µ-Ops	64 KB
L1-Daten-Cache	8 KB	8 KB	64 KB
L1-Takt	CPU-Takt	CPU-Takt	CPU-Takt
L2-Cache	512KB	512 KB	256KB
L2-Bandbreite	256 Bit	256 Bit	64 Bit
L2-Cache-Takt	CPU-Takt	CPU-Takt	CPU-Takt
Hardware Data Prefetching	Ja	Ja	Ja
VCore	1,5 Volt	1,5 Volt	1,75 Volt
Befehlssätze	MMX SSE / SSE2	MMX SSE / SSE2	MMX / 3DNow! 3DNow!+ / SSE
Temperatur Diode	Ja	Ja	Ja
Multiprozessor-fähig	Nein	Nein	Nein
CPU-Architektur	20-stufige Pipeline	20-stufige Pipeline	15-stufige (FPU) 10-stufige (ALU) Pipeline

Wie wir sehen sind die Unterschiede wirklich nicht gravierend. Wie bereits erwähnt, setzt Intel auch beim neuen Pentium 4 den Northwood-Kern ein, der auf Intel NetBrust-Architektur basiert, welche insbesondere für hohe Taktraten ausgelegt wurde und demzufolge erst bei einem hohen Prozessortakt die volle Leistung entfalten kann. In diesem Zusammenhang musste sich Intel oft die Kritik gefallen lassen, dass man mit der Pentium 4 Einführung lediglich die Taktfrequenz nach oben treiben wollte, ohne dabei neue Geschwindigkeitsrekorde zu brechen. In einem Punkt haben die Kritiker hierbei sicherlich recht: Ein auf 1 GHz laufender Pentium 4 wäre deutlich langsamer als ein 1 GHz Pentium III oder AMD Athlon. Bei einem Takt von 2,4 GHz, die der Pentium 4 mit Northwood-Kern ohne größere thermische Probleme erreicht, ergibt sich jedoch ein völlig anderes Ergebnis. Bei der Einführung des 2,4 GHz Pentium 4 am 2. April hat Intel den Prozessortakt lässig um 200 MHz erhöht und kann nun mit dem 2,53 GHz Pentium 4 noch einmal 133 MHz drauf legen. In Anbetracht dieser großen Schritte dürfte klar sein, dass Intel den größten Konkurrenten, den AMD Athlon XP, inzwischen deutlich hinter sich gelassen hat. Da AMD mit der Einführung des Athlon XP 2100+ mit einem realen Prozessortakt von 1733 MHz nur 66 MHz gegenüber dem Athlon XP 2000+ drauf legen konnte, trennen die beiden schnellen Prozessoren von Intel und AMD derzeit nicht weniger als 800 MHz. Aus Intels Sicht war die Vorstellung der Netbrust-Architektur am 20.11.2000 also ein durchschlagender Erfolg - oder ist inzwischen einer geworden. Diese inzwischen bereits mehrfach erwähnte Architektur kann hierbei mit sechs Schlagworten umrissen werden, die wir in einem früheren Artikel bereits ausführlich beleuchtet haben:

• Hyper Pipelined Technology
• Rapid Execution Engine
• Advanced Dynamic Execution
• Execution Trace Cache
• Quadspeed System Bus
• Streaming SIMD Extensions 2 (SSE2)

Wer also mit dem 533 MHz Pentium 4 revolutionäre Neuerungen erwartet hat, dürfte somit etwas enttäuscht sein. Auch beim Prozessorstepping hat sich bislang noch nichts verändert. Momentan gibt es vom Northwood-Kern nur das nB0 Stepping, das mit insgesamt 23 bekannten Fehlern ausgerüstet ist.

Allerdings ist uns durch einen Zufall doch eine sichtbare Veränderung zum klassischen Northwood ins Auge gefallen. So werden die SMD-Widerstände auf der Unterseite des Pentium 4 nun mit einem anderen Material befestigt. Während beim 400 MHz Pentium 4 2,4 GHz hier noch ein silbernes Material zum Einsatz kommt, sind alle 533 MHz Pentium 4 Modelle mit einem goldenen Material ausgestattet.

Wie uns Intel mitteilte handelt es sich hierbei jedoch um eine übliche Veränderung im Rahmen der üblichen Weiterentwicklung. Allerdings ergeben sich durch diese Modifikation laut Intel keine spürbaren Verbesserungen.

Alles in allem ist somit die Erhöhung des Front-Side-Bus auf 533 MHz die einzige wirkliche auch spürbare Veränderung bei den neuen Prozessoren. Doch warum sollte sich gerade hierdurch die Leistung des gesamten Systems erhöhen? Bereits in der Vergangenheit hat sich gezeigt, dass der Pentium 4 sehr stark von einer hohen Bandbreite des Systembusses profitiert. Bei einem Front-Side-Bus von 400 MHz ergibt sich eine theoretische Bandbreite von 3,2 GB pro Sekunde. Der Pentium 4 kann somit mit bis 3,2 GHz mit dem Speicherkontroller, dem Memory Controller Hub (MCH) kommunizieren, über das unter anderem der AGP-Bus und der Speicher-Bus angesprochen werden. Bei einem Front-Side Bus von 533 MHz, wie ihn der neue Pentium 4 mit sich bringt, steigt die theoretische Bandbreite um gut 30 Prozent an und beträgt damit ganze 4,2 GB pro Sekunde.