[Testbericht]: Wie sich das Übertakten der CPU (P4) auf die 3D-Performance auswirkt

[Dexta]

Beschreibung

Nachdem ich in letzter Zeit immer mehr versucht habe, meinen Pentium 4 von seinen ursprünglichen 2,4 GHz auf die magische Grenze von 3,4 GHz zu bringen, musste ich leider doch letztendlich feststellen, dass es nicht so einfach ist, wie ich es mir vorgestellt habe. Ich bin mir noch nicht ganz sicher, ob es nun an die CPU, dem RAM oder vielleicht sogar an dem Board / der Northbridge liegt.
Dann kam mir der Gedanke, ob es überhaupt noch von nöten ist, die CPU weiter hoch zu takten. Sprich, ob sich das Verhältnis zwischen Übertakten der CPU und dem Performancegewinn in einem ausgewogenenen Rahmen befindet. Und ob das Übertakten von der CPU im Zusammenhang mit der Grafikkarte noch einen deutlich höheren Performancegewinn bringt. Oder liegt das optimalste Verhältnis zwischen CPU und GPU schon vor?

Durchführung

Ich habe mich dann nun mit der Aufgabe beschäftigt, dieses genauer herauszufinden und machte mich an das testen. Ich wählte zwei Benchmarks aus, in diesem Falle Aquamark und 3DMark05, um jenes herauszufinden, was mich so neugierig macht und anspornt. Der 3DMark05, welcher sehr Grafiklastig ist und Aquamark, der meines erachtens eine ausgewogene Last auf CPU und GPU auswirkt.

Folgendes System wurde dazu verwendet (siehe Signatur), oder hier:

Intel Pentium 4 C 2,4GHz Northwood (HT Aktiviert)

Asus P4P800 Deluxe i865PE (Bios Vers. 1019)

2x512 MByte A-DATA Vitesta DDR500 @ 2.5-3-3-5

nVidia GeForce 6800 GT @ 400/1100 [MHz]

nVidia ForceWare 71.24

Windows XP +SP2

Zuerst habe ich mir überlegt, wie ich die Sache am besten angehe und welche Ausführungen später zu einem besseren Gesamtüberblick führt. Inwieweit muss ich also vorgehen, um eine möglichst gute Übersicht zu erhalten, inwiefern sich der CPU-Takt auf die Performance auswirkt. Daher wird die CPU in gleichmäßigen Abständen von 1200 MHz in 300 MHz Schritten bis auf 3000 MHz getaktet. Der FSB (Frontsidebus) wurde immer in 25 MHz Schritten erhöht und dazu wurden dann jeweils die Benchmarks ausgeführt. Gestartet wird mit einem FSB von 100 MHz (entspricht 1200 MHz CPU Leistung = 12x100 MHz FSB). Gefolgt von 12x125=1500; 12x150=1700; 12x175=2100; 12x200=2400; 12x225=2700 bis schliessendlich 12x250=3000. Alle anderen Computereinstellungen bleiben immer dieselben, es wird also immer nur die CPU-Takt verändert.

3DMark2005 wird jeweils 2x mit den Default Settings und anschließend mit den Default Settings + 4xAA/8xAF getestet. Somit kann man hoffentlich erkennen, wie stark abhängig die Grafikkarte zum CPU-Takt ist. Am Ende wird das durchschnittliche Ergebnis ausgerechnet.
Der Aquamark Benchmark wird jeweils 2x mit seinen Default Settings ausgeführt. Am Ende wird ebenfalls das durchschnittliche Ergebnis ausgerechnet. Die Ergebnisse, die gesammelt werden, sind dann in Diagrammen verfasst, um somit einen besseren Überblick über den Leistungsgewinn zu sehen.

Auswertung

• 3DMark2005

Bei den Benches mit den Default Settings [Bild1] ist sehr gut zu erkennen, wie gleichmäßig die Performance im Verhältnis zum CPU-Takt steigt. Je höher der Prozessor getaktet wird, umso mehr Gesamtpunkte werden erzielt. Außerdem ist auch zu sehen, umso höher der Takt, desto stärker flacht die Gesamtpunktzahl ab. Sprich das Verhältnis zwischen der CPU- und Grafikkartenleistung wird immer ausgewogener. Jenes ist auch gut an dem Diagramm mit dem 3DMarks Punktedifferenz [Bild2]zu sehen (Punkte Differenz=der Abstand der Punkte zwischen zwei Taktraten die nacheinander folgen; z.B. 1200 MHz und 1500 MHz). Dort sieht man ebenfalls, wie der Performancegewinn nachlässt durch die Erhöhung des CPU-Taktes.

Bild1:

Bild2:

Bei dem Benchmark Ergebnisse mit den Default Settings + 4xAA/8xAF lässt sich ähnliches beobachten. Zu beginn, zwischen 1200 MHz und 2100 MHz ist der Performancegewinn gleichmäßig gestiegen, bis er dann ab 2400 MHz sehr stark nachlässt bis er dann bei 3000 MHz schon fast stagniert [Bild1]. Im Endeffekt lässt sich hier auch sagen, umso höher der CPU-Takt, desto mehr Gesamtpunkte werden erreicht. Jedoch steht das Verhältnis am Ende zwischen CPU Takt und Leistungsgewinn nicht im selben Verhältnis wie bei niedrigeren Taktraten der CPU.
Um dieses nochmals zu verdeutlichen, habe ich die Punktedifferenz ausgerechnet und ebenfalls als Diagramm verschaulicht [Bild2]. Hier kann man ebenfalls sehr gut erkennen, dass ab ca. 2400 MHz der Performancegewinn durch die gleichmäßige Erhöhung des Taktes nicht mehr in derselben Relation steht wie von Beginn des Taktes von 1200 MHz zu 1500 MHz.

...

 

[Dexta]

Re: [Testbericht]: Wie sich das Übertakten der CPU (P4) auf die 3D-Performance auswirkt

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• Aquamark

Dadurch das Aquamark die CPU und die GPU extra getrennt bewertet und dazu nochmals einen kompletten / gesamten Score ausgibt, musste ich hier ebenfalls separat auswerten.

Zuerst zum Aquamark Score; anhand von Bild3 kann man sehr deutlich sehen, dass je höher der CPU-Takt ist, desto höher steigt die Gesamtpunktzahl. Und das in einen viel höheren Verhältnis als im Vergleich zum 3DMark05. Sprich selbst bei 3000GHz ist noch keine Abnahme des Performancegewinn im Verhältnis zum CPU-Takt zu verzeichnen. Um dieses besser zu Verdeutlichen, habe ich hier ebenfalls die Punktedifferenz ausgerechnet [Bild4]. Zu erkennen ist hier, dass die gleichmäßige Übertaktung der CPU einen unwillkürliche Performancegewinn hervorruft. Sprich, es gibt kein festes Muster, welches zu erkennen gibt, inwieweit sich die Erhöhung des Taktes auf die Performance des Benchmarks auswirft, und inwieweit sich die Erhöhung des Taktes positiv oder negativ auf die Grafikkarte auswirkt.

Bild3:

Bild4:

Dazu gibt es aber ja noch die getrennten Bewertungen. Sprich die CPU und GPX Score . Hierzu gibt es ebenfalls ein Diagramm [Bild5], welches einen schon viel besser Vermittelt, wie sich die Erhöhung des CPU-Taktes auf die Grafikkarte und die Gesamtperformance auswirkt. Zwischen 1200 und 1800 MHz kann man erkennen, dass die Punkte beider Scores in etwa auf gleicher Höhe liegen. Erst zwischen 1800 und 2100 MHz nimmt der Abstand zu und steigert sich immer weiter, je höher der Takt der CPU wird. Am Ende bei 3000MHz liegt die Punktedifferenz zwischen CPU und GFX bei 1405 Punkten. Die Leistung der Grafikkarte hat sich durch das Übertakten der CPU von 1200MHz auf 3000MHz ebenfalls so gut wie verdoppelt. Der CPU Score hat sich hingegen sogar um den Faktor 2.32 erhöht, sprich etwas mehr als das doppelte.

Bild5:

Guckt man sich nochmals dazu die Punktedifferenz an [Bild6], kann man sehr deutlich erkennen, dass die CPU Performance wieder unwillkürlich zugenommen hat. Schielt man ein wenig, so kann man dann leicht erkennen, dass die CPU Leistung leicht abgenommen hat (siehe den Takt von 1800 MHz im Verhältnis zu dem Takt von 2400 MHz und 2700 MHz). Lediglich bei der Grafikkarte kann man bis 2700 MHz einen gleichmäßigen Abfall der Performance bemerken, ehe sie wieder bei 3000 MHz wieder leicht zunimmt.

Bild6:

Ergebnis

Nun, nachdem alle Tests und Diagramme abgeschlossen sind und ich das Ergebnis so betrachte, geh ich doch ein wenig mit gemischten Gedanken dem Ende entgegen. Einerseits zeigt mir der 3DMark05 sehr deutlich, dass umso höher der CPU Takt ist, das Verhältnis jedoch zum Performancegewinn beim benutzen eine GerForce6800GT @ 400/1100 MHz immer stärker nachlässt. Bei den Default Settings kann man davon ausgehen, dass ab evt. 3,3 bis 3,6 GHz ein Pentium 4 im Zusammenhang der 6800 (ich sag jetzt mal Ultra) an der Grenze ihrer Gesamtleistung sind. Jedoch steht das Verhältnis zwischen CPU-Takt und Performancegewinn kein bisschen mehr im Rahmen. Sprich die aufgewendete Leistung macht hier nur noch wenig sinn.
Anders sieht das jedoch im Aquamark aus. Auch wenn ich jetzt da nicht ganz durchblicke, da der Performancegewinn sehr ungleichmäßig ausfällt, kann man desto trotz davon ausgehen, dass je höher der CPU Takt geht, desto weiter wird die Performance in einem gleichmäßigen Abstand steigen. Zwar fällt die Grafikkarte während der Erhöhung des CPU-Taktes leicht zurück, jedoch verdoppelt sich die Performance durch die Grafikkarte ebenfalls.

Auch wenn ich jetzt gerne wüsste, wie das ganze Spektakel bei 3300 MHz und 3600 MHz weiter ausgehen würde, kann ich jetzt schon mal sagen, dass sich das weiter übertakten der CPU nicht weiter lohnt, solange die Grafikkarte nicht höher getaktet wird bzw. eine bessere in den AGP Slot kommt. Die Grafikkarte bestimmt daher ab ca. 2700 MHz CPU-Takt (bei Default Settings +) bzw. bei ca. 3000 MHz CPU Takt (beu Default Settings) das Tempo, wenn es nach dem 3DMark2005 geht.
Da sich jedoch bei Aquamark sich ein ganz anderes Bild wiedergibt, kann ich nur hier sehr schwer sagen, ob sich die Performance weiter kontinuierlich steigert durch die gleichmäßige Erhöhung des CPU-Taktes. Um dieses herauszufinden, müsste man die CPU bis auf 4800Mhz fahren, um somit das ganze Spektrum zu spiegeln. Würde sich dann also reintheoretisch die Performance von 3000 MHz auf 4800 MHz nochmals verdoppeln wie sie es von 1200 MHz auf 3000 MHz getan hat? Und ab welchen Level des CPU-Taktes würde dann die Grafikkarte ihr Limit erreicht haben?

Ich bin meinerseits zu der Ansicht gekommen, dass es sich nicht mehr lohnt, die CPU weiter hochzujagen um deswegen ein paar läppische MHz pro FPS mehr zu bekommen. Meiner Ansicht ist eine GeForce 6800 GT @ Ultra mit einem Pentium 4 3000 MHz besten beschäftigt bzw. ausgeglichen. Und bis es dann soweit kommt, dass eine neue CPU her muss, werde ich ebenso eine neue Grafik, ein neues Board und neuen RAM brauchen.

Dexta.

PS: Gefunden Rechtschreibfehler dürfen wie immer wieder behalten werden, stehen jedoch ausschließlich nur mir zum Verkauf zur Verfügung. Jeder rechtwidrige Verkauf durch eine andere Person wird strafrechtlich Verfolg.

 

[Master3]

Sehr schöner Test. Das verdient Beachtung!

 

[Sir_Sascha]

Re: [Testbericht]: Wie sich das Übertakten der CPU (P4) auf die 3D-Performance auswirkt

nicht schlecht, hast dir sehr viel Mühe mit der Beschreibung gemacht. Scheinst aber auch viel Langeweile zu haben Trotzdem Hut ab.

 

[xe3tec]

Sehr schöner Test. Das verdient Beachtung!

bin ich auch der selben meinung

echt super arbeit!

 

[spatz]

Re: [Testbericht]: Wie sich das Übertakten der CPU (P4) auf die 3D-Performance auswirkt

Wirklich schöner Test.

Dass es in solchen Regionen aber nicht mehr wirklich lohnt, noch weiter zu übertakten, nur um dann doch noch mal 30mhz mehr bis zur nächsten "Hürde" zu schaffen, sollte aber schon vorher klar gewesen sein.

Ich für meinen Teil übertakte aber nicht nur, um noch mehr Pünktchen in irgendeinem Benchmark oder ein halbes fps'chen mehr in Spiel XY zu bekommen, sondern einfach aus dem Grund, dass ich gerne die Grenzen meiner Hardware auslote und die bestmögliche Performence für mein Geld erhalten möchte... und es mir Spass bringt.
Es ist also quasi sowas wie ein Hobby, und da spielt es ja nun nicht so die Rolle, ob sich die Angelegenheit rentiert, sondern ob es einem Freude bereitet, man dabei "abschalten" kann und sich beschäftigt.

Zwar ist es mehr als paradox, wenn einige Leute hunderte von Euros ausgeben, nur um ein noch besseres Board, noch schnelleren Speicher und eine noch besser Wakü zu haben, nur um dann im Endeffekt eine 100€ Cpu auf den "Wert" einer 200€ hochzuhiefen. Denn für die Mehrausgaben der einzelnen Komponenten hätte man sich gleich eine schnellere Cpu leisten können und hätte nicht soviel Ärger mit dem "verflixten Speicher" , der "drecks-cpu" und dem "verdammten board".

Aber das wäre ja langweilig, quasi standard, mittelklasse, sowas wollen wir ja nicht

 

[Benji18]

Super Test das verdient beachtung aber ich muss dir auch sagen das das jeden vorher kalr sein sollte vür meinenteil übertakte ich auch nur weil ich die grezen meiner Hardware kennenlernen will und auch mehr leistung aus meiner Hardware herauszuholen und ich muss sagen ich habs geschafft

 

[redline]

klasse sache, dankeschön, nun weiß man wieder das es sich lohnt um megaherzen zu kämpfen

 

[Dexta]

Re: [Testbericht]: Wie sich das Übertakten der CPU (P4) auf die 3D-Performance auswirkt

Erst einmal ein großes Dankeschön für Euer freundliches entgegenkommen und der positiven Bewertungen!

Scheinst aber auch viel Langeweile zu haben Trotzdem Hut ab.

In der Tat hat es mich ein wenig Zeit gekostet. Aber was macht schon nicht alles, wenn man jeden Tag zuviel Zeit, als das man dann diesen ganzen Freiraum sinnvoll und vernünftig ausnutzen könnte .

Dass es in solchen Regionen aber nicht mehr wirklich lohnt, noch weiter zu übertakten, nur um dann doch noch mal 30mhz mehr bis zur nächsten "Hürde" zu schaffen, sollte aber schon vorher klar gewesen sein.

Dem will ich auch gar nichts entgegen setzen, denn dieses war mir mehr oder weniger auch schon klar, dass umso höher ich in solchen Gigaherz Regionen hochtakte, die Performance keine gewaltigen Sprünge mehr macht, wenn die Grafikkarte ebenfalls nicht mehr Leistung zulässt und so im Endeffekt die CPU "wieder" ausbremst (was sich bei einer GeForce6800 schon recht pervers anhört ). Dasselbe kann man auch gut daran erkennen, wenn man eine GeForce6800 Ultra z.B. auf 430 /1200 MHz taktet. Diese erneute Leistungsausgabe der Graka steht in keinerlei Verhältnis zum Performancegewinn bei 3D-Anwendungen. Ich wollte mit diesen Test eigentlich nur noch mal nachharken, denn manchmal bringt es halt doch noch etwas, wenn man sich sowas wiederholt vor die Augen bringt und diesen dann am besten grafisch darstellt.

Ich für meinen Teil übertakte aber nicht nur, um noch mehr Pünktchen in irgendeinem Benchmark oder ein halbes fps'chen mehr in Spiel XY zu bekommen, sondern einfach aus dem Grund, dass ich gerne die Grenzen meiner Hardware auslote und die bestmögliche Performence für mein Geld erhalten möchte... und es mir Spass bringt.

So sehe ich das auch , am liebsten würde ich auch meine kleene auf ihre stolze 3,4GHz bringen, weil es einfach nur spass macht und einem einen kleinen "Adrenalin Kick" gibt, wenn man es geschafft hat, aus einer einst eher betagten CPU nochmals eine High-End CPU herauszaubert. Und das, ohne hunderte von Euros auszugeben. Die CPU habe ich übrigens jetzt ca. 1 1/2 Jahre und kann mich immer noch nicht beklagen. Jetzt muss ich mich halt damit zufrieden geben, dass es nicht mehr weiter vorwärts geht. Und nochmals deswegen neuen Speicher (DDR600) kaufen, wäre absoluter humbog, womit das von Dir beschriebene wieder kaputt gemacht wird. Andererseits habe ich aber gut verdeutlichen können, dass es sich in Sachen FPS kaum noch lohnt. Das Leistungsverhältnis zwischen GPU und CPU ist der sehr ausgewogen.

Aber das wäre ja langweilig, quasi Standard, mittelklasse, sowas wollen wir ja nicht

Du sagst es . Aber Kapital muss ja auch irgendwie investiert werden, damit die Wirtschaft in Schwung bleibt .

...weil ich die grezen meiner Hardware kennenlernen will und auch mehr leistung aus meiner Hardware herauszuholen und ich muss sagen ich habs geschafft

Jau, dass hab ich jetzt gesehen...haste es ja wunderbar geschafft, die selbe CPU auf den Traumtakt zu bekommen. Was für ein Speicher von Corsair ist das denn ganz genau? Sprich was für Timings hat dieser und für welchen FSB ist dieser ursprünglich ausgelegt? Und läuft die CPU und der RAM 1:1?
Nagut, die grenzen deiner Hardware bzw. deiner CPU hast du ja nun kennen gelernt. Aber welchen Zweck erfüllt nur deine CPU mit 3,4GHz, wenn bei Dir "nur" eine GeForce5950Ultra auf dem Board steckt? Meinst Du nicht auch, dass die CPU zu stark von der Grafikkarte ausbremst wird und das ein niedriger Takt Deiner CPU auch ausreichen würde?

So_Long,
Dexta

 

[R.A.M.]

Re: [Testbericht]: Wie sich das Übertakten der CPU (P4) auf die 3D-Performance auswirkt

Klasse Bericht!
Vielen Dank!

Gruß
R.A.M.

 

[XTR³M³]

Re: [Testbericht]: Wie sich das Übertakten der CPU (P4) auf die 3D-Performance auswirkt

wie wäre es mal mit real bedingungen, jedes game profitiert von der CPU, jemehr leistung jemehr frames.

also:
D3
NFSU2
HL2
UT04

benchen, was glaubst du was du da für diashows hast bei 1200MHz

 

[guillome]

schöner test! dein fazit, dass eine 3ghz cpu die gt schön beschäftigt, deckt sich 1:1 mit meiner bisherigen erfahrung (habe einen p43.0 und eine 6800gt).

 

[Dexta]

Re: [Testbericht]: Wie sich das Übertakten der CPU (P4) auf die 3D-Performance auswirkt

Moin.

...jedes game profitiert von der CPU, jemehr leistung jemehr frames...

Mit Sicherheit wird es das tun, aber mit einer GeForce6800GT wird sich durch erhöhren des Taktes der CPU ab 3000GHz die Frames nicht mehr so grosse Sprünge nach oben machen als würde man die CPU von 1800MHz auf 2400MHz takten.

D3
NFSU2
HL2
UT04

Bin ich schon dabei, braucht halt alles etwas mehr Zeit , wobei UT04 nicht mit dabei sein wird...hab das Spiel nämlich nicht

Greetz,
Dexta

 

[Bo_]

Re: [Testbericht]: Wie sich das Übertakten der CPU (P4) auf die 3D-Performance auswirkt

***nice job***

ich beschäftige mich mit dem thema übertakten erst seit kurzem und finde deshalb den bericht sehr informativ.

ich hatte sowas ähnliches schon geahnt, dein test hat es bestätigt. ich habe meinen 3.0´er nw auf @3,4 getacktet und bei 3DMarck05 keine punktezuwachs verzeichnet. jedoch mußte ich auch meine teiler auf 5:4 zurücksetzen. bei aquamark habe ich allerdings ca. 3.000 punkte mehr gehabt.

aufgrund deines testes überlege ich jetzt, ob ich nicht meine cpu auf @3.2 laufen lasse und somit den ramteiler auf 1:1 belasse oder vielleicht sogar default 3.0. und dafür lieber meine Inno3D 6600 GT (AGP) etwas übertakte. ich denke die (spass-) bremse in dem fall ist meine graka und nicht meine cpu. wobei die Inno3D ja mit 500/1000 bereits von hause aus schon recht hoch getacktet ist.

gruß Bo