Der AMD K7-Athlon Prozessor und der Intel Pentium III – Leistungsvergleich

Hinweis: Neues zum AMD Athlon “Thunderbird” finden sie weiter unten im Artikel!

Schon im Vorfeld erntete der K7-ATHLON von AMD viele Lorbeeren – und das sicher zurecht. Mangelte es den älteren AMD Modellen jenseits des 386ers immer an numerischer Rechenleistung im Vergleich zum schärfsten Konkurrenten Intel, so räumt der neue ATHLON-Chip mit diesem Manko nicht nur auf, sondern überflügelt die Intel Konkurrenz auch ganz deutlich.

Hier finden Sie zum Leistungsvergleich eine Gegenüberstellung der Benchmarkergebnisse des K7-Athlon und des Pentium III Prozessors. Die Ergebnisse stammen aus diversen Testreihen hier auf meiner Homepage und aus Quellen der Literatur zu dieser Thematik. Näheres zu den Tests finden Sie auch auf den entsprechenden Seiten meiner Homepage.

Auszüge aus meinen Benchmarks, sowie offizielle Testergebnisse aus der maßgeblichen Literatur:

 

Mikroprozessor Intel Pentium III / 600 Mhz AMD K7-Athlon / 600 Mhz AMD K7
Leistungsplus
Ergebnis des Brycebenchmark 2526,63 Punkte 3447,71 Punkte + 36,45%
Bryce CPU Struktur Index 4,211 Punkte 5,746 Punkte + 36,45%
16 Bit Fraktal Benchmark 363,2 Iterationen/10 mS 308,0 Iterationen/10 mS – 15,2%
32 Bit Fraktal Benchmark 222,9 Iterationen/10 mS 264,8 Iterationen/10 mS + 11,8%
48 Bit Fraktal Benchmark 54,72 Iterationen/10 mS 82,68 Iterationen/10 mS + 51,1%
64 Bit Fraktal Benchmark 302,89 Iterationen/10 mS 304,69 Iterationen/10 mS + 0,6%
ZD’s WinBench FPU WinMark™ 3065 WinMarks 3270 WinMarks + 6,7%
ZD’s WinBench® CPUMark™ 49,30 WinMarks 55,7 WinMarks + 12,98%
Valve Half Life Benchmark 22,25 Frames/Sekunde 27,1 Frames/Sekunde + 21,8%
id Quake II Engine 56,6 Frames/Sekunde 60,2 Frames/Sekunde + 6,4%
Geometrix 3Scan (3D Programm)* 198 Sekunden 185,8 Sekunden + 6,6%
ZD’s Business Winstone® 99(Windows NT® 4.0) 35,2 Index-Punkte 38,6 Index-Punkte + 9,7%
SPECint_base95 unter Win95 24,8 Index Punkte 27,1 Index Punkte + 9,3%
SPECfp_base95 unter Win95 14,8 Index Punkte 21,5 Index Punkte + 45,27%
SPECint_base95 unter LINUX 18,9 Index Punkte 20,7 Index Punkte + 9,52%
SPECfp_base95 unter LINUX 12,4 Index Punkte 17,5 Index Punkte + 41,12%

 

Einzelwerte der SPEC-Benchmarks für “Kenner”

Der Brycebenchmark (Messung der 3D-Renderleistung)

* kleinere Werte bedeuten bessere Ergebnisse !!!

Wie unsere Benchmarkergebnisse belegen, schlägt der Athlon den Pentium III bei gleichem Takt in nahezu allen Belangen. Zum Teil, etwa im Gleitkomma-Bereich, düpiert er den Herausgeforderten geradezu. Ja, es gibt sogar einen Benchmark bei SPECfp95 (fpppp), wo Athlon sensationell um den Faktor drei schneller ist. Als i-Tüpfelchen kommt dabei noch hinzu, dass die Benchmarks mit den Intel- C++- und Fortran-Compilern übersetzt wurden, die wohl kaum im Ruf stehen, speziell für Athlon zu optimieren. Benchmarks wie SPECfp95 oder die BAPCo-Suite mied AMD früher wie der Teufel das Weihwasser – nun sind sie auf einmal AMDs Lieblinge – und ganz zufällig mag Intel auf einmal die BAPCo-Suite gar nicht mehr. Und auch typische Benchmarks aus Intels Drei-Welten-Theorie (Integer, MMX, FPU) wie der hauseigene Media Bench stehen nun in einem gänzlich anderen Lichte da. Wissenschaftler, die sich die SPECfp95-Ergebnisse anschauen, müssen einfach in Scharen zum Athlon überlaufen, was dessen Ruf sicherlich gut tut.

Interpretation der Ergebnisse:
Die oben angegebenen Testergenisse lassen sich in drei grobe Bereiche unterteilen:

1. Prozessorleistung (grün markierte Testreihen) im Schnitt etwa 11,5 % schneller als der Pentium III)
2. Coprozessor(floatingpoint)leistung (gelb markierte Testreihen) im Schnitt etwa 30 % schneller als der Pentium III)
3. Anwendungsbezogene Leistung (rot markierte Testreihen) im Schnitt etwa 9 % schneller als der Pentium III)

Was bedeutet dies für Sie als Käufer eines Athlon-Systems ?

Die höhere Prozessorleistung bringt vor allem Schwung in jene Anwendungen, die selten auf die Peripherie des Rechners zurückgreifen müssen und unabhängig von der mathematischen Leistung des Prozessors agieren. Dies ist aber bei den wenigsten Programmen unter Windows oder Linux der Fall, so daß dieser theoretische Wert eher eine untergeordnete Rolle spielt. Entscheidender ist hier die Anwendungsbezogene Leistung.

Die deutlich besseren Werte für den Coprozessor (Floatingpoint Unit) werden sich natürlich nur bei Anwendungen bemerkbar machen, welche speziell diesen Teil der CPU nutzen. Das sind all jene Programme, bei denen es um die Berechnung von Zahlen, Matrizen oder Graphiken geht. In diesem Fall handelt es sich um Programme wie 3D-Renderer (Bryce, Poser, Monzoom, Reflections, Ray-Dream, Auto-CAD, Autodesk Animator, Simply 3D usw.), mathematische Programme (Mathematica, SAS, Statistics, teilweise auch Excel), Graphikprogramme (Photoshop, Ipplus, Image Editoren, teilweise auch Corel Draw) oder Fraktalprogramme (FFF, FFF2, Fractint). Für diese Art von Anwendungen bedeutet der Athlon eine ganz erhebliche Performancesteigerung! Der langsamste Athlon renderte die Tests beispielsweise unter Bryce allesamt schneller als der schnellste Pentium III !!! Das bedeutet, Sie erhalten (jedenfalls in Bryce) von AMD für augenblicklich 500DM, mehr Rechenleistung als die eines 1500DM teuren Pentium III Prozessors. Ähnliche Ergebnisse erzielten namhafte Computerzeitschriften (Heisse Ct, CHIP), sowie ich selbst bei diversen anderen Benchmarks und 3D-Anwendungen namhafter Programme. In Bryce erreicht der K7-Athlon bei einer Taktfrequenz von 600Mhz etwa die Leistung eines angenommenen Pentium III mit 820 Mhz !

Die reine Prozessorleistung entfaltet sich nur selten auf einem Computersysten; zu viele andere Faktoren spielen noch eine zusätzliche Rolle. Performancevorteile von bis zu 50% schrumpfen oftmals auf weniger als 10% zusammen, wenn andere Komponenten wie Speicher, Festplatte und Graphikkarte gleich schnell bleiben. Daher sagen die Anwendungsbezogenen Benchmarks aus, was von dem theoretischen Leistungsplus am Ende tatsächlich beim Anwender ankommt. Vor allem für Office-Anwendungen (Word, Excel, Access, Powerpoint, Star Office, Lotus Suite usw.) ist dieser Leistungstest von Bedeutung. Beim normalen Büroanwender bedeutet der Athlon “nur” eine Leistungsverbesserung von ca. 9% gegenüber dem Pentium, was aber immerhin etwa 50Mhz ausmacht, die sich Intel momentan mit etwa 400DM bezahlen lässt……

FAZIT:
In keinem Bereich unterliegt der Athlon dem Pentium III ! Da beide Prozessoren etwa gleichteuer sind, dürfte die Wahl eigentlich nicht besonders schwer fallen, zumal Intel in den kommenden Monaten warscheinlich noch weiter zurückfällt, was den Spitzenreiter der x86 Prozessoren angeht. Während Intels Aluminium Chips bis etwa 650 ( maximal 700 Mhz ) taktbar sein werden, hat AMD mit der Eröffnung der Dresdner Chipfabrik im Oktober 99 die Möglichkeit, Athlon Prozessoren in der neuen Kupfertechnik bis in den Gigahertzbereich zu takten……. Damit ist zumindest eines klar: die x86-Performancekrone steht eindeutig dem Athlon zu, seis unter Windows 98, NT oder Linux. Auch Intels Thronverteidiger, der neue Pentium-Prozessor mit Codenamen Coppermine, der in 0,18-µm-Technologie und mit integriertem 256KByte-L2-Cache gefertigt werden soll, erreicht nicht diese Leistungswerte. Selbst des momentane 733 Mhz PIII Spitzenmodell wird vom ATHLON-700 überflügelt !

Verglichen mit einem etwa gleichteuren Pentium III:
Für Büroanwendungen (Office) und Datenbanken bringt der Athlon einen kleinen Leistungszuwachs,
für 3D-Spiele (Quake, Half-Life, Descent) bringt der Athlon ebenfalls einen kleinen Leistungszuwachs,
für Tabellenkalkulationen, Graphikprogramme, Bildbearbeitung oder Fraktalprogramme bringt der Athlon einen mittleren Leistungszuwachs,
für mathematische Programme und vor allem 3D-Render- und Raytracing Anwendungen ist der Athlon klar der Prozessor der ersten Wahl !

Der neue K7-Thunderbird

AMDs neuer Prozessor Thunderbird ist dem Pentium III bei gleichem Takt in weiten Teilen überlegen und dabei auch noch preisgünstiger. Im Labor konnte eine 700-MHz-CPU schon einmal ihre Leistungsfähigkeit demonstrieren. Der Thunderbird, der als neuer Athlon-Prozessor auf den Markt kommen wird, hat sowohl unter Windows 98 als auch unter Windows 2000 und unter Linux die Nase vorn. Nur bei speziell für den Pentium III optimierter Software konnte sich der Intel-Konkurrent behaupten.

Kompilieren Linux-Kernel Quake 3, fastest Pov Ray 3.1 BAPCo Sysmark2000
(niedrigere Werte sind besser) (höhere Werte sind besser) (höhere Werte sind besser) (höhere Werte sind besser)
Thunderbird 700 MHz 138,4 s 86,9 fps 560 PPS 151
Pentium III 700 MHz 139,4 s 84,4 fps 489 PPS 147
Athlon 700 MHz 153,2 s 83,1 fps 554 PPs 143

Bei dem getesteten Prozessor handelte sich um eine Vorabversion, wie sie AMD Hardwareherstellern zur Verfügung gestellt hat. Es ist daher möglich, dass Exemplare aus der Serienproduktion etwas andere Ergebnisse erreichen. Welche Preise AMD für die neuen Prozessoren haben will, ließ sich aus diversen Quellen ebenfalls schon eruieren – sie sind aber von AMD offiziell noch nicht autorisiert: 750 MHz: 180 US-Dollar 800 MHz: 250 US-Dollar 850 MHz: 333 US-Dollar 900 MHz: 450 US-Dollar 950 MHz: 605 US-Dollar 1 GHz: 850 US-Dollar Wie bereits berichtet, will AMD die neue Athlon-Prozessorgeneration am kommenden Montag zur Eröffnung der Computex in Taiwan offiziell vorstellen. Man erwartet Versionen von 700 MHz bis 1 GHz. Es verdichten sich aber die Anzeichen, dass AMD auch eine 1,1-GHz-Version zeigen will. Daneben wird man auch gut gekühlte übertaktete Versionen sehen können, etwa vom Kryotech. VIA hatte auf der eigenen Computex-Website schon eine Zeitlang die Demonstration eines 1,4-GHz-Systems angekündigt, dies aber zwischenzeitlich wieder entfernt.

Dar AMD Thunderbird kommt am 5. Juni

Nach Informationen der c’t-Redaktion wird AMD die nächste Athlon-Prozessorgeneration am 5. Juni zur Eröffnung der Computex in Taiwan vorstellen: den Thunderbird mit 750 MHz bis 1 GHz Taktfrequenz und 128 KByte L1- sowie 256 KByte integriertem L2-Cache und die Lowcost-Version Duron (Codename Spitfire) mit 700 MHz und ebenfalls 128 KByte L1-, aber nur 64 KByte L2-Cache. Der kleinere L2-Cache ergibt Sinn, wenn er als so genannter Exclusive oder Victim Cache wie beispielsweise beim Cyrix-III ausgeführt ist. Rechtzeitig zur Computex dürften auch Sockel-A-Boards mit VIAs neuem KZ133-Chipsatz verfügbar sein. Von ALI erwartet man noch im Juni ebenfalls einen Athlon-Chipsatz, der sowohl Slot A als auch Socket A unterstützen soll.

Nicht jeder Chipsatz ist dazu in der Lage, da hier unterschiedliche Signaleigenschaften (open drain oder push pull) zu berücksichtigen sind. Angeblich soll der ALI-Chipsatz bereits DDR266-SDRAMs unterstützen. VIA sieht einen DDR-Chipsatz zunächst nur für den Pentium-II-Bus (Socket 370/ Slot I) namens Pro266 vor, was ja den hauseigenen Cyrix-III- und den ebenfalls noch für diesen Sommer geplanten Samuel-1/2-Prozessoren (ehemals IDT Winchips) entgegenkommt. AMD selbst will einen DDR-Chipsatz (AMD760) in der zweiten Jahreshälfte fertig haben, und kürzlich erst hat sich Micron zum Thema AMD geoutet. Der amerikanische Speicherhersteller will den selbstentwickelten DDR-tauglichen Samurai-Chipssatz unter dem Namen Scimitar an AMDs Thunderbird anpassen und unter eigenem Label vermarkten.