Im Test vor 15 Jahren: Intels Pentium 4 Prescott war auch mit 3,4 GHz ein Flop

Robert McHardy 93 Kommentare
Im Test vor 15 Jahren: Intels Pentium 4 Prescott war auch mit 3,4 GHz ein Flop

tl;dr: Fast zwei Monate nachdem Intel im Februar 2004 die Pentium-4-Prozessoren auf Prescott-Basis in 90 nm vorstellte, war auch das schnellste Modell mit einem Takt von 3,4 GHz (Test) erhältlich. Aber die 200 MHz mehr Takt machten den Prozessor nicht attraktiver.

Nur mehr Takt

Bei der schnellsten Version des Prescott handelte es sich um eine normale CPU der Reihe, die lediglich über mehr Takt verfügte. Gegenüber Prozessoren mit Northwood-Kern blieben die Schwächen der Prescott-Architektur (Im Test vor 15 Jahren), insbesondere die 31-stufige Pipeline, bestehen. Ziel war es gewesen, darüber den Takt deutlich steigern zu können, was im neuen 90-nm-Verfahren aber nicht gelang.

Intels aktuelle Highend-Prozessoren im Desktop-Segment
Intels aktuelle Highend-Prozessoren im Desktop-Segment

Im Vergleich zu der 1.000 Euro teuren Extreme Edition des Pentium 4 (Northwood 2M) verfügten die Prozessoren nicht über einen L3-Cache. Intel führte bei Prescott bei Erscheinen zudem noch keine Extreme Edition ein. Der vor 15 Jahren getestete Pentium 4 gehörte noch dem C0- und nicht dem für Mai 2004 geplanten D0-Stepping, das über thermische Verbesserungen verfügen sollte, an.

Die Prozessoren im Überblick
Merkmale Pentium 4 Pentium 4 Extreme Edition Athlon XP Athlon 64 (FX)
Kern Prescott Northwood Northwood 2M Thoroughbred
Barton
Clawhammer
Clawhammer-512
Frontside-Bus 533 MHz QDR
800 MHz QDR
400 MHz QDR
533 MHz QDR
800 MHz QDR
800 MHz QDR 266 MHz DDR
333 MHz DDR
400 MHz DDR
entfällt
Fertigung 90 nm 130 nm 130 nm SOI
Sockel Sockel 478 Sockel A Sockel 754
Sockel 940 (FX)
Taktrate oder
Modellnummer
533 MHz QDR
2800 MHz A

800 MHz QDR
2800 MHz E HT+
3000 MHz E HT+
3200 MHz E HT+
3400 MHz E HT+

HT+: Verbessertes
Hyper-Threading
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
3400 MHz HT

HT: Hyper-
Threading
800 MHZ QDR
3200 MHz HT
3400 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:
3000+
3200+
3400+

Athlon 64 FX:
51
Transistoren 125 Mio. 55 Mio. 169 Mio. 37,5 Mio. (Tho.)
54,3 Mio. (Bar.)
105,9 Mio.
Die-Size 112 mm² 146 mm² (nB0)
131 mm² (nC1)
131 mm² (nD1)
240 mm² (nM0) 80 mm² (Tho. A)
84 mm² (Tho. B)
101 mm² (Bar.)
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 1024 kByte 512 kByte 256 kByte (Tho.)
512 kByte (Bar.)
512 kByte (3000+)
1024 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 1,250V
1,275V
1,300V
1,325V
1,350V
1,375V
1,400V
1,475V
1,500V
1,525V
1,550V
1,475V
1,500V
1,525V
1,550V
1,575V
1,600V
1,50V
1,60V
1,65V
1,55V
Befehlssätze MMX
SSE
SSE2
SSE3
MMX
SSE
SSE2
MMX
SSE
SSE2
MMX
3DNow!
3DNow!+
SSE
MMX
3DNow!
3DNow!+
SSE
SSE2
AMD64
Temperatur-Diode 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

Das C0-Stepping in Kombination mit den 3,4 GHz des Prozessors machte sich bei den Temperaturen bemerkbar. Gegenüber einem Prescott mit 3,2 GHz lag die Temperatur 3 Kelvin höher, im Vergleich zu den in 130 nm gefertigten Northwood-(2M-)Chips sogar um 14 respektive 15 Kelvin.

Trotzdem bestand noch Übertaktungspotential: Im Test konnte ComputerBase eine Taktrate von 3,86 GHz erzielen, die somit nur noch minimal unter den von Intel angepeilten 4 GHz lag. Das 3,2 GHz schnelle Modell konnte auf lediglich 3,71 GHz übertaktet werden. Mit einem UVP von 417 US-Dollar war der 3,4-GHz-Prescott genauso teuer wie ein gleich getakteter Northwood. Im freien Handel war er allerdings rund 20 Euro teurer.

In den Benchmarks spiegelte der höhere Preis sich nicht wider. In Medienkodierungs-Anwendungen lag die Leistung gleichauf mit einem Northwood mit einem um 200 MHz geringeren Takt und auch in Spielen war er lediglich ein Prozent vorne. Über alle Benchmarks hinweg lag der Prescott rund ein Prozent hinter einem Northwood mit gleichem Takt.

Der Prescott schwächelte aufgrund der langen Pipeline vor allem in Medienkodierungs-Anwendungen, die zum Testzeitpunkt noch nicht die Befehlssatz-Erweiterung SSE3 unterstützten. Diese hatte potentiell die Möglichkeit, den Prescott in angepassten Anwendungen vor den Northwood zu befördern. Bedingt durch die hohe thermische Verlustleistung, die in einem kommenden Stepping abgeschwächt werden sollte, den höheren Preis und die schlechtere Leistung erhielt der Prescott mit 3,4 GHz damit im März 2004 keine Empfehlung.

Alle Anwender waren besser damit beraten, entweder einen Pentium mit Northwood-Kern zu kaufen oder zumindest das kommende D0-Stepping abzuwarten. Der Pentium 4 Extreme Edition auf Basis des Northwood-2M-Kerns war zwar weiterhin der ungeschlagene Leistungskönig, aufgrund des Preises von 1.000 Euro aber nicht attraktiv.

Prescott brachte das Tick-Tock-Modell

Für Intel war der Prescott eine Lehre: Gleichzeitig deutlich die Architektur zu überarbeiten und auf einen neuen Prozess zu wechseln, das wollte der Hersteller von nun an vermeiden. Mit dem so genannten Tick-Tock-Modell rief der Hersteller drei Jahre später den stetigen Wechsel aus Architektur- und Prozessverbesserungen zur Strategie aus. Mittlerweile hat Intel eine dritte Stufe angehängt: die Optimierung.

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