Warum so wenig Gigahertz?
 

Das ist aber komisch. Warum haben die neuen Prozesoren so wenig Gigahertz?
Mein aktueller Prozesor hat 3.2 und der angeblich neue Dual Core hat nur 2.13 Gigahertz.

Wieso ist das so? :confused:

Gegenfrage: Warum mehr?

Die Frage ist sogar ernst gemeint. Die Taktfrequenz ist doch überhaupt nicht spannend, sondern die Leistung, die man bei Prozessoren in Instruktionen pro Sekunde mißt. - Und da bieten die neuen Prozessoren von Intel tatsächlich mehr.

Die alte NetBurst-Architektur (so heißt der interne Aufbau von Pentium 4 & Co.) war eine Sackgasse. Sie war schon bei der Einführung des Pentium 4-Prozessors langsamer pro Takt als der alte Pentium III, mußte also höher getaktet sein, um die gleiche Leistung zu erzielen. (Der Pentium 4 mit 1.4 GHz war etwa genauso schnell wie der Pentium III mit 1.1 GHz.)

Das ist übrigens ein reines Intel-Problem. Wenn man sich ausführlich mit Prozessoren beschäftigt, dann sieht man deutlich, daß die Tatkfrequenz so gut wie nichts mit der tatsächlichen Leistung zu tun hat. (Nur dann, wenn man identische Prozessorkerne gegeneinander vergleicht, also etwa verschiedene Pentium 4 untereinander.) Sie wurde allerdings von Intel mit einem Werbebudget von über einer Milliarde Dollar gut vermarktet, so daß es inzwischen die meisten glauben.

Die technische Antwort auf die Frage ist komplex und hat etwas mit Schlagworten wie Pipelining, Branch Prediction, Out of Order Execution, Superscalar Architecture, ... zu tun, was ich gar nicht in wenigen Zeilen erklären kann. Als Fazit kann man aber sagen, daß ein Prozessor keineswegs pro Takt genau eine Instruktion ausführt, sondern daß dieses Verhältnis von der Architektur abhängt. Generell haben auf Taktgeschwindigkeit optimierte Architekturen damit mehr Probleme.

AMD hat übrigens nie auf dieses Pferd gesetzt, darum waren die physikalischen Taktfrequenzen der Athlons bei gleicher Leistungsfähigkeit immer geringer als die der Intel Pentium 4-Prozessoren.

Super erklärt. Danke Betto ;).

Danke für die Blumen. :-)

Ich finde es schwierig, diese Materie "anfängerfreundlich" zu erklären und wollte nur deutlich machen, daß es sehr viel mehr Wege zu dem Ziel "Processing Power" gibt, als die physikalische Taktrate zu erhöhen. Letzten Endes interessiert aber immer nur "Bumms/Euro". ;)

Ich bin gerade zufällig über einen alten Artikel von Thomas Pabst gestolpert, als gerade der Pentium 4 herauskam. Vor ziemlich genau sechs Jahren hat er Vergleiche von Pentium III / Pentium 4 und Athlon / Pentium 4 bei physikalisch gleicher Taktfrequenz gemacht:
http://images.thgweb.de/2000/11/21/d..._/image015.gif http://images.thgweb.de/2000/11/21/d..._/image014.gif
(uc) steht für "under clocked", weil der P4 erst mit minimal 1.4 GHz erhältlich war.

Meine obige Aussage sieht man daran sehr schön, daß sich die Leistung pro Takt zum Teil deutlich unterscheidet und der Pentium 4 darin immer schon schlecht war. Allerdings ließen sich die anderen Architekturen nie in die GHz-Regionen treiben wie NetBurst, beim Pentium III war bekanntlich bei 1.2 GHz Schluß.

PS. Wenn ich das gerade richtig im Kopf habe, nennt man die Prozessoren je nach Optimierung scherzhaft "Speed Daemon" oder "Brainiac" - wobei der P4 definitiv ein "Speed Daemon" war. ;)

also spinn ich jetzt oder was:confused:

ist daß wirklich ein Problem der Jugend???

das heißt doch "Dual" Core, 2.13 GH.

das sind 4.26 gh. :D hallo.....:rolleyes:

wo liegt hier das Problem ???

sicher bei "Bumms/Euro"

MfG

@Heinz: meinst du das etwa ernst was du da geschrieben hast? :D
wenn schon dann haste aber völlig danebengehauen, das ist keine Taktverdoppelung, sondern es existieren einfach zwei CPUs nebeneinander, die sich nun die Abarbeitung der Prozesse teilen und dadurch wird das ganze schneller, das heißt aber nicht dass die CPU jetzt mit 4GHz taktet! Jede taktet mit 2,0GHz!

ja natürlich!!

zwei neben einander sind doch doppelt so viel
sonst brauch ich doch nicht zwei neben einander ???

die Taktrate ist natürlich gleich!!

aber ich kann doppelt so viel verarbeiten.

Kommt doch nur auf die Ausdrucksweise an.

Sorry,

aber in diesem zusamenhang würde mich schon
interresieren wieso
der Intel Pentium 4 3,73 1049€ kostet,
und der Core 2Duo 6600 nur 300€ ?

bitte Fachleute ?

MfG

Nein ganz und gar nicht denn um beide Kerne auch wirlich ausutzen zu koennen muss die Software extra dafuer geschreiben sein. 99.9% aller Software ist dies nicht auch nicht der FS dort kann der zweite Kern parallel maximal noch etwas zum nachladen der Texturen beitragen zur eigentliche Hauptlast die die Framerate bestimmt kann sie nichts beitragen so das es dort im wesentlichen auf die Performance eines Kernes ankommt.
Bei Software die tatsaechlich versucht die Rechenlast auf beide Kerne zu verteilen und so die volle theroretische Rechenleistung auszunutzen kommt es auf die Aufgabe an ob dies zu 100% gelingt.
Es gibt Anwendungen im Server oder Grafikbereich die skalieren tatsaechlich zu 100%. Bei anderen Anwendungen die viele Abhenagigkeiten beinhalten gelingt dies nur zu einem geringeren Prozentsatz. Bei den wenige Spielen die bereits mehrere CPU's tatsaechlich ausnutzen ist liegt der tatsaechliche Gewinn nur bei 20 bis 30 Prozent.

das ist aber eine schwere Enttäuschung für
Core2Duo Fans (so wie ich)

habe für's Frühjahr 2007 schon 2000€ für
einen neuen PC eingeplant.

Aber ist bei FSX die Software nicht extra dafür
geschrieben? in der einschlägigen Literatur
steht doch, der ist für die Zukunft (3-4 Jahre)
ausgelegt? OK...DX10...aber dann ???

Als Pensionist versuche ich nur daß zu verstehen.

Aber da sind sehr Kontroverse Meinungen:(

MfG

Das ist es ja genau, worum es in vielen Foren geht. Die Entwickler des FSX sagen, der FSX soll auch in Zukunft noch von der Hardware richtig ausgereizt werden. Dieser Ansatz ist ja an sich nicht schlecht. Aber das Problem ist, daß die Zukunft (die jetzt schon mit zwei Kernen beginnt) in der Realität und die geplante Zukunft vom Entwicklerteam, nicht übereinstimmen. Die Frage ist, was hat der FSX davon, wenn in 2 Jahren 4 Kerne etabliert sind, er aber jetzt noch nicht mal den zweiten Kern anständig nutzt?

glaub den Leuten einfach
 

Also Heinz, glaub den leutz einfach, dass dual core nicht mit
dual Geschwindigkeit gleichzusetzen ist.
Also was heißt hier einschlägige Literatur?
Dazu möchte ich nur sagen:
Papier ist geduldig,
und in der "einschlägigen" Literatur steht oftmals barer Unsinn.

kefali

An irgendeiner anderen Stelle hier im forum wurde auf einen Beitrag verwiesen, in dem sich ein Entwickler vom FSX zu dieser Problematik äußert. Frei aus meinem Gedächtnis zitiert:

Als man mit dem FSX zu programmieren begann (vor fast 3 Jahren) ahnte noch niemand dass Dual Core die Zukunft sein würde. Als das dann klar wurde, war die Grundstruktur des FSX schon festgelegt auf Single-Core und konnte nicht mehr geändert werden. Der nächste FS wird Dual-Core.

Allerdings ist es doch meines wissens nach so, dass die Dual-Core Prozessoren auch im Single-Core Betrieb besser sind,als die bisherigen Single-Core Rechner oder etwa nicht?

Schönen Gruß
Lukas

Edit: Hier der Besagte Thread hier im Forum: http://www.wcm.at/forum/showthread.p...hreadid=204223

Kernzahlvervielfachung bedeutet nicht unbedingt Geschwindigkeitsvervielfachung mit gleichem Faktor. Warum nicht?

Ganz einfach, viele Programme sind nicht für Mehrkernprozessoren geschrieben und die, die es sind, lagern auch nur einige Teile der Rechenarbeit auf den zweiten Kern aus. Da wird sich auch in Zukunft nicht viel dran ändern.

Warum baut man nicht Prozessoren mit Taktfrequenzen von (je Kern) 4 GHz oder mehr?

Richtig ist ja, daß Kerne über höhere Taktfrequenzen höhere Rechenleistungen erbringen. Diese steigen (je nach Architektur) nicht unbedingt proportional zur Taktfrequenz an, aber sie steigen an. Was jedoch ebenfalls nicht proportional zur Taktfrequenz steigt, sondern sich eher quadriert, ist die abzuführende Wärmemenge (Verlustleistung). Das ist auch der Grund für die mittlerweile kiloschweren, großen Prozessorkühler. Etwa bei 3,6 GHz ist man auf die wirtschaftlich vertretbare Grenze gestoßen. Daher hat selbst Intel sein Projekt einer 5-GHZ-CPU eingestellt und stattdessen eine vollkommen neue Prozessorarchitektur eingeführt. Die unterschiedlichen Möglichkeiten bei den Architekturen hat Betto bereits angedeutet.

Warum dann Quad- oder Multicore-CPUs

Diese werden nicht so aufgebaut sein wie heutige Dualcore-Prozessoren, sondern werden unterschiedliche Rechenaufgaben erledigen, um so den oder die Hauptkerne zu entlasten. Die "Nebenkerne" werden dann verschiedene Systemprozesse aufnehmen, die heute noch der Hauptkern mitberechnen muß. Auf diese Art kann dann anderen Anwendungen wie Anwendersoftware mehr Rechenzeit zur Verfügung gestellt werden. Zum Teil kann man das auch bereits mit den heutigen Dualcoreprozessoren so tun, daher sind auch diese schon den Singlecores überlegen.

Thanks für die Antworten. (besonders an Betto)
Und hupfi.h: Manche sind halt besonders schlau. Denk dran es gibt keine blöden Fragen nur blöde antworten. :D

Wenn ich Geld hab kauf ich mir auch einen Dual Core. Aber für den FS 9.

... Du kannst ja immer noch im Taskmanager die FS9.exe auf den anderen Kern des Prozessors legen und somit wenigstens die FS9.exe etwas entlasten.

Dann läuft alles in einem Kern und der Flusi nutzt komplett seinen eigenen Kern. Vielleicht bringt das ja ein paar FPS mehr. Aber sicherlich nur ein paar. Eventuell steigt aber das Fluggefühl, auch wenn die FPS nur marginal ansteigen.

Selber kann ich das nicht testen, da mein PC mit einem AMD64 3700+ Kern auskommen muss.

Die Frage ist was die Zukunft ist?
Multiprozessing ist ja keine Erfindung die jetzt erst gemacht wurde sondern gibts schon viele Jahre. Ich hatte sogar mal ein P2 Board das einen 2. Sockel fuer eine weitere CPU besass. Und auch damals gab es schon die Anwendungen die sich tatsaechlich zu 100% parallelisieren liessen.
Nur bringt MP nur bei ganz speziellen Anwendungen tatsaechlich den vollen Gewinn. Andere Anwendungen lassen sich ueberhaupt nicht oder nur mit extrem hohen Aufwand parallelisieren und der erzielte Gewinn ist recht gering.
Daran hat sich bis heute nichts geaendert und daran wird sich auch nichts aendern und deshalb macht Multiprozessing auch nur bei speziellen Anwendungen so richtig Sinn und am wenigsten auf dem Desktop sondern eher auf einem Server. Die Integration von mehreren Cores auf einem Chip macht die Sache natuerlich etwas preiswerter und effektiver und die Hersteller koennen ohne grossen Entwicklungsaufwand in effizientere Cores recht einfach neue CPU's mit theoretisch vielfacher Rechenleistung auf dem Markt bringen. Das 99.9% aller Software davon gar nicht profitieren kann braucht die Marketingabteilung ja nicht zu erwaehnen.
Aber die Frage stellt sich ja aktuell sowieso nicht mehr ausser im Billigsegment bekommt man einen wirklich schnellen Core gar nicht mehr als Single sondern nur noch Dual oder demnaechst als Quad. Die Singles musste man zwangslaeufig vom Markt nehmen weil sie sonst eine viel zu starke eigene Konkurenz gewesen waeren. Eine CPU die billiger waere und bei 99,9% aller Software genauso schnell waere wuerde nun mal einen viel groesseren Absatz finden.
Ob der FSX moeglicherweise noch durch einen Patch MP faehig gemacht wird oder ob erst der Nachfolger dazu faehig sein wird laesst sich jetzt noch nicht sagen. Auf jeden Fall wird das ein richtig aufwendiges Stueck Arbeit werden, was sicher auch der Grund dafuer war das man von vornherein bei den begrenzten verfuegbaren Resourcen darauf verzichtet hatte.
Und der tatsaechlich erzielbare Gewinn duerfte auch weit entfernt von den theroetischen 100% liegen. Wenn sie 30% schaffen wuerden waere das schon fast eine Meisterleistung.

Ich stell mir grad vor ein Kern übernimmt Autogen, Wetter, AI oder so, der andere den Rest :-).

Das Problem dabei sind halt immer die Abhangigkeiten die man in den Griff bekommen muss denn dummerweise haengen die Sachen alle irgendwie zusammen d.h. es gibt Synchronisationspunkte und bis dahin muessen dann bspw. zwei parallel laufende Threads nach Moeglichkeit exakt gleichlange sinnvoll mit einer Aufgabe beschaeftigt sein. Die Zeit die ein Thread dann eher fertig ist und auf den anderen warten muss ist dann schon wieder verschenkte Zeit.

Instruktionen pro Sekunde?
 

@Betto
Es ist auch das ertemal, daß ich eine derartige Aufklärung erhalten habe, danke dafür. Der unbedarfte "User" schwimmt da in einer undefinierbaren Suppe. Westenlich für einen Prozessor ist also die Leistung, gemessen in Instruktionen pro Sekunde. Soweit sogut. Aber: Wer von Intel oder AMD macht diese Angaben. Woran oder wie kann man die unterschiedlichen Prozessoren vergleichen? Ich habe jedenfalls noch nie eine derartige Angabe bei einer CPU gelesen. Wäre sehr dankbar für einen klaren Hinweis. :-)
Günther

Eine Liste aller moeglichen Befehle mit Angabe von Durchsatz und Latenz mag sich vielleicht grob zum Architekturvergleich eigenen. Tatsaechlich kommt es dann natuerlich auf die Software an welche Befehle mit welcher Haeufigkeit vorkommen. Demzufolge misst man Performance dann auch mit entsprechenden Benches die oft aus bestimmten typischen Softwarekategorien ein ziemlich genaues Bild von der Leistungsfaehigkeit einer CPU abgeben.

Aber es müßte doch eigentlich für den Käufer eine Möglichkeit geben, ohne aufwändige Benchmark-Tests auf den ersten Blick zu erkennen, welche Leistung eine CPU erbringt?!
Günther

Das geht meiner Meinung heutzutage nicht mehr! Früher konnte man nur die Taktrate ranziehen, heute spielen Cache, Aufbau der Architektur, Verlustleistung usw. ne viel wichtige Rolle. Heutzutage muss man sich einfach mit dem Thema näher auseinandersetzen wie leider mit vielen anderen Dingen auch. :( Mir macht es Spaß mich mit dieser Materie zu beschäftigen! Irgendwo lest man immer welche aktuelle Prozessoren es gibt und welcher der schnellste ist, meistens der teuerste! Also kann man sich auch grob nach den Preisen richten, jedoch trifft das leider nicht immer zu! Siehe AMD und Intel. AMD hat noch immer ein sehr schlechtes Preis-/Leistungsverhältnis im Vergleich zu den neuen Core2 Duo Prozessoren.

Hallo Matt,
danke erstmal für die Antwort, wenn sie auch für mich leider nicht zufriedenstellend ist. Man hat den Eindruck, daß es den Herstellern bewußt um Verwirrung und Verschleierung geht.
Dann mal eine direkte Frage:
Welche CPU wäre heute, in Hinblick auf den FS X und das bevorstehende DX 10 und Vista aus Deiner Sicht zu empfehlen?
Günther :confused: :confused: :confused:

Oh nein, die Materie ist wirklich so komplex, daß sie sich nicht in einer einzigen Zahl ausdrücken läßt, da können die Hersteller nichts dafür. :-)

Es stimmt zwar, daß es darauf ankommt, wieviele Instruktionen pro Sekunde verarbeitet werden können - aber das unterscheidet sich eben von Befehl zu Befehl, wie lange der Prozessor dafür braucht. (Und noch mehr: Es hängt auch davon ab, in welchem Kontext der Befehl steht, müssen erst Register gewechselt werden, braucht dieser Befehl Daten, die nicht im Cache stehen etc.?)

Natürlich können auch Prozessoren aus verschiedenen "Familien" sogar unterschiedlich viele Takte für denselben Befehl brauchen, das bedeutet, daß sie nicht einmal dann vergleichbar sind, wenn man ihre Taktraten umrechnet. Es kommt - wie bereits gesagt - auf die Software an.

Konkrete Beispiele für Athlon (32-Bit) und Pentium 4 (wenn alle Daten bereits in den internen Registern stehen) bei Fließkomma-Operationen (ausgedrückt in Taktzyklen):

A32: Addition: 4, Multiplikation: 4, Division: 24
P4: Addition: 4, Multiplikation: 7, Division: 43

Auch wenn dies nur ein willkürlicher Auszug ist, ahnt man schon, daß ein P4 eine höhere Taktrate braucht, um dieselbe Leistung zu erzielen wie ein Athlon.

Das hatte ich in meinen obigen Beiträgen nicht geschrieben, da ich die Sache nicht komplizerter machen wollte. (Und wir haben ja noch nicht über Dinge wie Speicheranbindung, Registerverwaltung oder Latenzzeiten gesprochen...)

Ein Prozessor ist eben ein lupenreines Hightech-Produkt, dessen Existenz für uns alle so banal wie der Flusi ist. Das ändert aber leider nichts an den Zusammenhängen und auch nichts an der Schwierigkeit, die Leistung objektiv zu bewerten. (Ähnlich wie: Fliegen ist einfach. Unter allen Umständen korrekt fliegen ist schwer. ;) )

Letzten Endes kann man nur die zu betrachtende Software nehmen und nachmessen, wie lange die CPU im Mittel für eine bestimmte Aufgabe braucht, z. B. um ein Bild des FSX zu berechnen. Nichts anderes sind Benchmarks, die dann aber immer nur für die getestete Software richtig sind. (Man muß halt zusehen, daß man bei seinen Recherchen einen FSX-Benchmark erwischt.)

Um die Frage nach der CPU konkret zu beantworten: Das in meinen Augen beste Preis/Leistungs-Verhältnis (und das beste Leistungs/Abwärme-Verhältnis) hat momentan der Intel Core 2 Duo, so sehr ich auch "AMD-Fan" bin...

Wieder ein weißer Fleck weniger in meinem CPU- Wissen. Thanks ;).

Ich hab's in einer Newsgroup gefunden, wo es eigentlich um ganz andere Dinge ging, hier die Quelle: http://gcc.gnu.org/ml/gcc-patches/2002-10/msg00209.html

Ich nehme extra ältere Prozessoren als Beispiele, weil ich die etwas besser kenne und weil ich deren Daten schneller finde. Aber auch für neuere CPUs ist das Fazit übertragbar: Sie sind alle anders. ;)

Man kann da deutlich erkennen, dass nicht nur die Taktrate den Unterschied zwischen einer i386 CPU und einem Pentium ausmacht. Das war mir so bis jetzt noch nicht bewußt. Dachte immer durch die Erhöhung des Taktes, würden die schneller rechnen.

@ Günther: Ja, kann auch wie Betto eigentlich derzeit nur den Core2 Duo empfehlen! Wie Betto schon beschrieben hat: geringe Wärmeentwicklung, bestes Preis-/Leistungsverhältnis, super Performance...

@ Franz: Leider nein, es entscheidet eben sehr viel der interne Aufbau der CPU, also Architektur, Cache-Größe usw. Natürlich ist die Taktrate auch sehr entscheidend! Wie wir alle wissen ist ein Pentium4 mit 2,8GHz langsamer als einer mit 3,2GHz - bei gleicher Architektur. Ein Core2 Duo ist bei 1,8GHz schneller als der schnellste Pentium mit ca. 3,73GHz, hauptsächlich abhängig von der Architektur!

@Betto und Matt
Dachte echt nicht, daß die Materie soooo kompliziert ist. Noch komplizierter wird es durch die Tatsache daß sich Intel und AMD regelmäßig in der Führung abwechseln und man dann wieder so alt aussieht, wie zuvor. Wer kauft sich schon eine CPU, macht zuhause einen Benchmark-Test und stellt dann fest: Oh nein, die mag ich nicht!
Ich war diesbezüglich wohl etwas blauäugig, vergleichbar mit gewissen Leuten, die glauben das sauber verpackte Fleisch im Supermarkt wächst auf den Bäumen. ;)

Erstmal danke Euch Beiden. Werde doch besser mal mit einer Neuanschaffung warten, bis erste Erfahrungen mit DX10 und Vista vorliegen.
Beste Grüße,
Günther