SPEC-Int-Champion

Intels Pentium 4 erreicht mit ständig steigender Taktfrequenz und in optimaler Arbeitsumgebung immer neue Rekordwerte. In dem renommierten SPEC-CPU2000-Integer-Benchmark überschritt ein im c't-Labor auf 2,88 GHz übertaktetes System mit Rambus-Speicher und Wasserkühlung erstmals die magische 1000er-Schallmauer und erreichte 1013 Punkte (SPECint_base_2000). In der Gleitkomma-Disziplin schaffte es der wassergekühlte Prozessor mit 1006 Punkten (SPECfp_base_2000) immerhin auf den zurzeit vierten Platz, geschlagen nur von den monströsen Power4-CPUs von IBM mit 1,1 und 1,3 GHz.

Als Ausgangsbasis für die Rekordmessung im c't-Labor diente ein Pentium 4 2,4 GHz mit FSB400-Schnittstelle auf dem i850E-Mainboard Asus P4T533-C. Statt mit 100 MHz lief der Front Side Bus mit 120 MHz, erreichte also ‘FSB480’ und brachte die CPU auf 2,88 GHz (24 x 120). Die Taktfrequenz der beiden Rambus-Kanäle kam ebenfalls auf 480 MHz, die eingesetzten PC1066-RIMMs von Samsung sind bis 533 MHz spezifiziert. Das Asus-Board taktet bei 120 MHz FSB den PCI-Bus mit 30 MHz.

Ein offizieller ‘Run’ des SPEC-Benchmarks erfordert drei Durchläufe und dauert vier bis sechs Stunden. Für stabilen Betrieb erhöhten wir daher die Kernspannung des 2,4-GHz-Prozessors um 0,075 auf 1,575 Volt und kühlten ihn mit einem Wasserkühler ‘cuplex’ von Aqua Computer. Dieser Kühler ist für 150 Euro auch in einer Ausführung aus massivem 925er Silber zu haben, die allerdings keine wesentlich bessere Kühlleistung bringt als die 100 Euro preiswertere Kupfervariante.

Die Standard Performance Evaluation Corporation (SPEC) kümmert sich um Methoden und Hilfsmittel zum Leistungsvergleich von Computern ganz unterschiedlicher Bauweise. Zu den Mitgliedern der SPEC gehören alle großen Hardwarefirmen, aber auch Softwareanbieter wie Novell oder Oracle und Forschungsinstitute.

Für den Leistungsvergleich von Prozessoren, gleich ob es sich dabei um die häufigen x86-Typen oder sündteure 64-Bit-Serverprozessoren handelt, gibt es die Benchmark-Suite SPEC CPU2000, die aus 12 Festkomma- und 14 Gleitkomma-Berechnungsaufgaben besteht. Die Algorithmen liegen dabei im Fortran- und C/C++-Quellcode vor, sodass optimierende Compiler das Potenzial der eingesetzten Prozessoren voll nutzen können. In den ‘Base’-Benchmarks sind nur einheitliche Optimierungsflags für alle Testläufe erlaubt, zur Messung der ‘Peak’-Werte dürfen die Compiler auch den Code einzelner Teilmessungen speziell übersetzen.

Leider haben die SPEC-Benchmarks für die tägliche Praxis nur eingeschränkte Aussagekraft: Ältere Applikationen und Betriebssysteme nutzen oftmals nur einen Bruchteil der möglichen Leistung moderner Prozessoren. Auch bedeuten höhere SPEC-Zahlen nicht, dass ein bestimmter Prozessor in allen Einsatzfällen besser ist als ein anderer: Wer etwa 64-Bit-Programme nutzt, kann eine 32-Bit-CPU nicht gebrauchen. Die hohen SPEC-fp-Messwerte erreicht der Pentium 4 nur in Verbindung mit Rambus-Speicher, der vor allem den Benchmark 171.swim enorm beschleunigt.

Noch in diesem Jahr will Intel einen 3-GHz-Pentium-4 herausbringen; dieser dürfte dann noch etwas schneller sein als das übertaktete System im c't-Labor. Das zurzeit schnellste ‘offizielle’ Pentium-4-Resultat liegt bei 882 SPECint_base2000 und 861 SPECfp_base2000; Intel setzt dabei auf ein Mainboard mit i850E-Chipsatz und PC800-45 Rambus-Speicher. Im c't-Labor kam dasselbe System mit den Compiler-Versionen 5.01 und dem noch nicht verfügbaren PC1066-32-RDRAM auf 931 int_base2000 und 962 fp_base2000. Details zu den im c't-Labor durchgeführten SPEC-Benchmarks finden Sie hier. (ciw) (ciw)