Mit welchem Geschwindigkeitsvorteil kann man durch 64bit rechnen?

[DvP]

So mal eine Frage an die echten Spezialisten unter uns. Viel wird vom Hammer (Opteron + Athlon64), WinXP64 und dem neuen UT2003 geredet, doch was ist wirklich dran? Laufen auf WinXP64 alle 32bit Programme? Und welchen (Geschwindigkeits)Vorteilen kann ich als Gamer und Anwender realistischerweise rechnen. Sei es beim Spielen, DvD rippen oder beim WUs für Seti berechnen...

Ich weiß keiner kann mirs definitiv sagen, ABER versucht es mal zu verdeutlichen auf was wir uns wirklich gefasst machen müssen.

 

[Dexta]

Ich kann da jetzt nicht so richtig in die Materie hineingehen, aber so oberflächig ist man mit 64Bit schneller dran, wenn.....

...man Programme oder Spiele hat, die ebenfalls mit 64Bit laufen. Denn dann können mehr Daten parallel miteinander verabeitet werden. Man muss sich das so vorstellen wie eine Autobahn mit 64 Spuren. Auf 32 Spuren fliesst der Verkehr langsamer als auf 64 Spuren.

Unsere jetztigen Programme und Spiele werden sich auf den 64Bit System abspielen lassen. Platz ist ja dann genug da. Nur wird die 64Bit Technik dann nicht voll ausgereizt und der Performance Vorteil bleibt aus. Als Beispiel wieder die Autobahn. Man hat eine Bahn mit 64 Spuren, es fahren aber auf ihr nur 32 LKW's (Daten), da die Firma (Programm) nicht mehr zu verfügung hat. Also wird auch weniger transportiert und damit dauert ein Auftrag auch länger als wenn man...
...64 LKW's hätte. So kann mehr aufeinmal zum anderen Ort transportiert werden und der Auftrag wird so automatisch beschleunigt.

Ok, wenn das jetzt trotz der Metapher falsch ist, dann habt Gnade mit mir!

 

[DvP]

Original erstellt von dexta
Ich kann da jetzt nicht so richtig in die Materie hineingehen, aber so oberflächig ist man mit 64Bit schneller dran, wenn.....

...man Programme oder Spiele hat, die ebenfalls mit 64Bit laufen. Denn dann können mehr Daten parallel miteinander verabeitet werden. Man muss sich das so vorstellen wie eine Autobahn mit 64 Spuren. Auf 32 Spuren fliesst der Verkehr langsamer als auf 64 Spuren.

Unsere jetztigen Programme und Spiele werden sich auf den 64Bit System abspielen lassen. Platz ist ja dann genug da. Nur wird die 64Bit Technik dann nicht voll ausgereizt und der Performance Vorteil bleibt aus. Als Beispiel wieder die Autobahn. Man hat eine Bahn mit 64 Spuren, es fahren aber auf ihr nur 32 LKW's (Daten), da die Firma (Programm) nicht mehr zu verfügung hat. Also wird auch weniger transportiert und damit dauert ein Auftrag auch länger als wenn man...
...64 LKW's hätte. So kann mehr aufeinmal zum anderen Ort transportiert werden und der Auftrag wird so automatisch beschleunigt.

Ok, wenn das jetzt trotz der Metapher falsch ist, dann habt Gnade mit mir!

Ist die Autobahn dann wirklich doppelt so breit? Ist das eine Lineare Steigerung von 32 auf 64 bit? Oder so wie bei den Farben. Wenn seti auf 64 bit läuft und alle spuren nützt wie schnell könnte man dann mit so einem 3400+ (2ghz) sein? Nur mal theorätisch dass ich mir ein ungefäres Bild machen kann...

ist zu viel verlangt gell? Ich fürchte du musst doch in die Materie hineingehen, denn bisher hast du mir nicht viel neues gesagt Nicht bös gemeint, danke schonmal für die Mühe.

 

[Sh@rky]

nun, aber das bringt ja nur etwas, wenn man auch ein Betriebssystem hat, das 64Bit-Code unterstützt, sonst muss der Code wieder zuerst in 32Bit-Häppchen unterteilt werden

daher kann der Geschwindigkeitsvorteil wahrscheinlich im Bereich +100% bis -50% variieren

Beim Hammer werden sie das irgendwie anders lösen, weiss aber grad nicht wie im Detail

 

[Bombwurzel]

Original erstellt von Sh@rky
nun, aber das bringt ja nur etwas, wenn man auch ein Betriebssystem hat, das 64Bit-Code unterstützt, sonst muss der Code wieder zuerst in 32Bit-Häppchen unterteilt werden

nee, du, da siehst du was faslch

Wenn du kein 64Bit-OS hast, dann wirst du auch keine 64Bit-Anwendungen starten können. Unterteilen in "32Bit-Häppchen" funktioniert nicht mit Daten.
Was bei Adressierungen noch sehr gut funktionieren kann, scheitert bei Daten daran, daß der Prozessor nur 32Bit auf einmal berechnen kann. Zum Bsp. die Wurzel aus einer 64Bit langen Zahl - willst du da erst die wurzel aus den oberen 32Bit und dann die Wurzel aus den unteren 32 Bit emitteln - und dann? Addieren, Subrtahieren?
Du bekommst alles mögliche raus, aber kein korrketes Ergebnis.


Zum Geschwindigkeitsvorteil. Dexta hat das sehr schön erklärt. Die Problematik liegt allerdings in der speziellen Anpassung der Software. Wenn weiterhin nur 32Bit Anwendungen laufen (Firma hat zwar 64 Laster, aber nur 32 sind auf der Strasse) dann hat sich das mit der zusätzlichen Geschwindigkeit schnell relativiert.
Zwar ist der Athlon64 auch in Punkto 32Bit stark optimiert worden, jedoch ist er dann nichts anderes als ein schneller AthlonXP.
Beispiel: 1+1 wird durch 64 Bit auch nicht schneller, das könnte selbst 8Bit Prozessor in vergleichbarer Geschwindigkeit berechnen.

100% Mehrleistung sind auch nicht zu erwarten. Erstens muss die Software auch wirklich komplett 64Bit benutzen - oftmals werden aber so große Daten gar nicht benötigt. Zweitens ist die Datenmenge, die der Prozessor auf den RAM schaufeln muss doppelt so groß - jeder Befehl, jeder Wert belegt ja statt 32 Bit nun 64Bit, das heisst, in der Zeit, wo sich der Prozessor beui 32 Bit bereits Befehl und Argument geholt hat, schafft er bei bei 64 Bit gerade mal den Befehl (identische Speicherinterfaces vorausgesetzt).
So etwas bremst natürlich etwas die Berechnung.

Mit einer optimistischen Einschätzung wird der Geschwindigkeitsgewinn rund 50% betragen. Vorausgesetzt, das Betreibsystem enthält keine 32Bit Altlasten wie damals Win95, welches trotz 32Bit-Kernel immernoch einen großen 16Bit Anteil hatte, und vorausgesetzt, die Anwendungen können auch von 64Bit profitieren und sind voll auf den 64Bit-Code optimiert.

 

[Sh@rky]

ja, klar - sorry, ich hab' das sehr sehr salopp formuliert und meinte auch nicht ''Daten-Spaltung'' sondern von der CPU (64Bit) aus gesehen, wenn 32Bit-Code abgearbeitet werden muss
dann hast Du ja noch irgendwie Overhead für das ''Aufarbeiten'' des 32Bit-Codes für die internen 64Bit breiten Register der CPU, oder seh' ich das falsch?

irgendwie schwierig zu beschreiben

aber bitte nicht zu viel Zeit investieren, um mir das zu erklären

 

[Bombwurzel]

wenn ich das richtig gelesen habe, erreicht der Athlon64 die Berechnung von 32Bit durch die interne Auffüllung der verbleibenden 32Bit durch Nullen.
Somit benötigt er keine zusätzliche Zeit um den 32-Bit Code zu konvertieren.

 

[Tiu]

Man kann es auch so sehen. Die 64 Bit nutzen nicht "nur" unbedingt der Geschwindigkeitssteigerung, sondern "u.a. auch" dazu, um mehr Daten für bessere Qualität / Komplexität liefern zu können.

Seit meinem ersten Rechner hat sich die MHz Leistung nun mittlerweile mehr als verhundertfacht. Heißt aber nicht unbedingt, dass nun mein Betriebssystem oder die Anwendungsprogramme auch 100 mal schneller laufen als vor 11 Jahren. Den auch für die kosmetischen Operationen wird Leistung und Bandbreite benötigt.

Das ganze bringt in etwa sovíel wie die Radeon 9700 Pro mit 256Bit Speicherinterface zur GF4 TI 4600 mit 128 Bit Speicherinterface. Jedoch kann ich auch mit einer GF FX das auch nur ein 128 Bit Speicherinterface hat an die Leitung einer 256 bit Radeon 9700Pro herankommen.

In meinen Augen, ist eine Verdoppelung der Bandbreite nichts anderes, als eine einfachere Art die Leistung auf alt hergebrachte Art und Weise anzuheben.

 

[Boron]

Was die meisten hier gar nicht beachten: Die "Bittigkeit" eines Prozessors bezieht sich IMMER auf die Breite des Adreßbusses.

Das heißt, dass die momentan gerbräuchlichen Prozessoren einen Adressbus mit 32 Bit breite haben.
Daher können diese Systeme maximal 2 hoch 32 Byte Hauptspeicher adressieren (enspricht genau 4GB).

Die 64 Bit Prozessoren (IA64 und Hammer) haben 64 Adressleitungen.
Das heißt 2 hoch 64 Byte adressierbarer Speicher. Das sind 64 Terabyte (glaube ich ).

Das sind die Fakten. Und die sind eigentlich nur für irgendwelche Monster-Server interessant (Datanbankserver, die NIE genug Arbeitsspeicher haben können).

Durch 64 Bit Prozessoren sind also direkt keine Geschwindigkeitssteigerungen zu erwarten, im Vergleich zu den 32ern.
Wenn diese Prozessoren schneller sind als die 32er, dann kommt das nur durch eine größere Pipeline oder durch einen sind optimierten Cache, oder ...

Soweit meine Quintessenz in 7 Semstern "Technischer Informatik" an der Fachhochschule Konstanz.

 

[Bombwurzel]

Du irrst, Boron

Der Athlon64 hat auch einen 64Bit breiten Datenbus und sämtliche Register weisen auch eine Breite von 64 Bit auf.

Er ist ein echter 64Bit Prozessor, in allen seinen Bestandteilen.

Daß sich die Angaben nur auf den Adressbus beziehen ist ausgemachter Unsinn.
Ich würde sagen, 7 Semester umsonst auf der Uni gewesen.

Sorry, aber es ist so.

 

[Boron]

OK, dann wiederhole ich mich nochmal kurz und prägnant:

Schon in Pentium 1 bis 3 Prozessoren wurde intern mit 64 Bit gerechnet. Deren Adressbus hatte 32 Bit. Der Datenbus war schon 64 Bit.
Ergo -> "32 Bit Prozessoren".

Dass ein IA64 und die Hammer Prozessoren ALLES auf 64 Bit Breite habe ist schon klar.

Erst mit der Umstellung auf Adressbusbreite 64 Bit haben wir "64 Bit Prozessoren".

Und ich gehe mal davon aus, dass mein Professor in dem Punkt Bescheid weiß (Vorlesung Mikroprozessortechnik). Auch wenn Professoren manchmal gröbsten Dummfug von sich geben.

Ach ja, Fachhochschule ist keine Abkürzung für Universität .

 

[Simon]

Original erstellt von Boron
Die 64 Bit Prozessoren (IA64 und Hammer) haben 64 Adressleitungen.
Das heißt 2 hoch 64 Byte adressierbarer Speicher. Das sind 64 Terabyte (glaube ich ).

Nach meiner Rechnung müssten es sogar 16 Exabyte sein, ganz sicher bin ich mir da aber auch nicht.

mfg Tweaki4k

 

[Boron]

@Tweaki4k
Du hast recht. 16 Exabyte ist richtig.
Ich habe noch gedacht, dass 64 Terabyte etwas zu wenig sind .

 

[Bombwurzel]

@Boron

du behauptest also:

- der Pentium arbeitet intern schon mit 64Bit
- der einzige Vorteil an 64Bit ist, daß ich exorbitant mehr Speicher adressieren kann
- mehr Geschwindigkeit bringt dies allerdings nicht

aua, aber diese Äusserungen tun mir echt weh

wie lange warst du nochmal auf der FH? (sorry, dass ich leichtsinnigerweise Uni gesagt hab)

Richtig ist, daß bereits beim Pentium (imo sogar beim 486er schon) einige Befehle bereits 64Bit lange Argumente zugelassen haben - das macht die interne Berechnung und die Register aber noch lange nicht 64Bit breit.
Die 64Bit breite Anbindung des Prozessors an den Speicher wird durch den Memorycontroller erledigt und hat mit dem Prozessor nur herzlich wenig zu tun.

 

[biker]

hi

schaut euch mal diesen beitrag an ich finde da ist es sehr gut erklärt

http://www.heise.de/ct/01/13/142/


mfg biker

 

[DvP]

Ach Jungs was hab ich denn da nur wieder ausgelöst bzw. angestellt. Habt euch doch wieder lieb

Wollte doch nur wissen wie schnell ich mit ner Seti WU fertig bin *gg*

 

[Bombwurzel]

Original erstellt von DvP
Wollte doch nur wissen wie schnell ich mit ner Seti WU fertig bin *gg*

wenn Berkeley einen 64Bit-Client für den Athlon64 herausbringt (was ich bezweifle, da das Projekt in seiner jetzigen Form nur noch ein Jahr existieren wird) dann wird die WU mit Sicherheit in ca. der halben Zeit fertig sein.
Der Algorythmus ist sehr kompliziert und die Größe der zu berechnenden Daten ist hoch genug um nahezu vollständig von 64Bit profitieren zu können. Möglicherweise enthält der 64Bit-Code des Athlon64 sogar einige neue Befehle, welche den Client beschleunigen könnten.
Allerdings ist zu Vermuten, daß Berkeley den Client durch eine höhere Berechnungsgenaugigkeit künstlich bremsen wird. Dieses hat Berkeley schon desöfteren getan um den Traffic in den Griff zu bekommen. Mit dem allerersten Client wäre heute eine WU innerhalb weniger Minuten fertig. Alleine der Schritt von Version 2.04 auf 3.0 hat etwa eine Verdreifachung der Rechenzeit mit sich gebracht.

 

[DvP]

Original erstellt von Bombwurzel
wenn Berkeley einen 64Bit-Client für den Athlon64 herausbringt (was ich bezweifle, da das Projekt in seiner jetzigen Form nur noch ein Jahr existieren wird) dann wird die WU mit Sicherheit in ca. der halben Zeit fertig sein.

Na aber das sind doch zumindest mal Perspektiven Auch wenn der "Rest" nicht ganz so toll klingt. Danke Jungs schonmal für eure Beiträge, wirklich schlauer werden wird dann wohl erst in frühestens 5 Monaten sein Aber ich muss ja auch noch sparen...