Pentium M gegen Core Duo

Intels Kampagne zur Markteinführung des Zweikern-Mobilprozessors Core Duo macht einem den Mund wässrig. Mit einem Schlag scheinen alle Notebooks veraltete, lahme Krücken zu sein. Zu groß sollen die Vorteile, zu beeindruckend der Geschwindigkeitszuwachs des Prozessors mit Codenamen Yonah sein. Dennoch gehört der Pentium M noch lange nicht ins Endlager, und auch der Turion 64 erzeugt genügend Alternativenergie.

Zweifellos arbeitet der Core Duo im Idealfall tatsächlich doppelt so schnell wie ein Pentium M, wie ein Test an einem Vorserienmodell im letzten Heft zeigte [1]. Über 30 Ankündigungen von Duo-Notebooks sind seitdem eingetrudelt, die ersten Modelle dürften etwa beim Erscheinen des Hefts im Handel sein. Für den Test der Kompakt-Notebooks mit 14-Zoll-Display ab Seite 80 fanden sich darunter jedoch nur zwei potenzielle Teilnehmer: Das Maxdata PRO 600 IW und das Lenovo ThinkPad T60 als Nachfolger des getesteten T43 sind jedoch beide noch nicht lieferbar. Der Artikel ab Seite 94 zeichnet die Erfolgsgeschichte der israelischen Intel-Labore nach, aus denen die vom nie erschienenen Timna abstammenden Mobilprozessoren stammen.

Gegen die Verdoppelung der Geschwindigkeit fallen die sonst üblichen Takterhöhungen von zuletzt 133 MHz beim Pentium M (von 2,13 auf 2,26 GHz) geradezu lächerlich aus. Einen so großen Leistungszuwachs hat es bei Mobilprozessoren schon lange nicht mehr gegeben. 1999 ermöglichte die Integration des L2-Caches in den Prozessor (mit dem Schritt vom Mobile Pentium 2 zum Mobile Pentium III) erstmals ruckelfreie DVDs auf Notebooks, brachte aber nur etwa 25 Prozent mehr Geschwindigkeit [2]. Eine Geschwindigkeitsverdoppelung brachte wohl zuletzt 1996 der Schritt vom 8088 zum 80286 [3].

Viel Potenzial

Die bisherigen Änderungen an Taktrate und Technik beschleunigten fast jede Art von Programmen, was der zweite Kern im Core Duo nicht schafft. Er spielt stattdessen seine Vorteile nur in zwei Situationen aus: bei den (bislang) wenigen Anwendungen, die ihre Arbeit auf mehrere Threads verteilen, und in den Fällen, wenn zwei Programme gleichzeitig etwas zu tun haben. Letzteres funktioniert aber nur, wenn nicht beide Programme auf bremsende Ressourcen - allen voran die Festplatte - zugreifen. Läuft beispielsweise im Hintergrund ein Virenscan der gesamten Festplatte, dauert das Laden eines großen Fotos mit einem Core Duo genauso lange wie mit einem Pentium M, nur dass dann zwei Kerne auf die überlastete Festplatte warten.

Zu den parallelisierten Programmen gehören viele Rechenprogramme wie Cinema4D, einige Photoshop-Funktionen und -Filter, manche Video-Transkodierer, verschiedene Compiler oder auch ein Tool wie Pixmantecs Raw Shooter, der im Hintergrund RAW-Dateien stapelweise konvertiert, ohne die Bilddarstellung im Vordergrund zu verzögern. Außer kürzeren Wartezeiten erlaubt diese Prozessorpower auch die Dekodierung von Fernsehsendungen im H.264-komprimierten HDTV-Format. Dazu sind bislang auch in Desktop-PCs nur Doppelkern-Prozessoren in der Lage, alle anderen benötigen die Unterstützung spezieller Decoder wie im Grafikchip ATI X1800 XL. Für andere Multimedia-Aufgaben wie TV-Timeshift oder das Abspielen von WMV-kodierten DVDs ist hingegen auch schon der Pentium M schnell genug.

Die Zahl der parallelisierten Anwendungen wird wohl zunehmen, auch weil Desktop-PCs einen deutlichen Trend zu Zweikern-Prozessoren zeigen. Einen entsprechenden Paradigmenwechsel bei der Programmierung forcieren AMD und Intel schon länger [4].

Doch derzeit profitieren nur wenige Büroanwendungen und Spiele vom zweiten Kern [5]. Viele lästige Wartezeiten hängen gar nicht vom Prozessor ab: Der Aufbau von Webseiten oder das Abrufen von Mails wird nicht durch den Prozessor, sondern die Internet-Anbindung verzögert. Wie schnell Windows und die einzelnen Anwendungen starten, hängt hauptsächlich von der Geschwindigkeit der Festplatte ab. Wie lange das Umwandeln einer Audio-CD in MP3-Dateien, das Erkennen einer eingelegten CD, das Auswerfen und das Brennen dauert, hängt vom CD/DVD-Laufwerk ab. Wie flüssig Spiele laufen, bestimmt zum großen Teil der Grafikchip. Auch gelingt das Kopieren von Speicherkarten, USB-Sticks, CDs, DVDs oder externen Laufwerken kein bisschen schneller, bestenfalls lässt sich während eines Kopiervorgangs im Hintergrund eine andere Anwendung flüssiger als zuvor bedienen.

Die Annahme, der Zweikernprozessor würde die Geschwindigkeitslücke zu Desktop-PCs schließen, bestätigt sich nur zum Teil. Weil der Core Duo mit maximal 2,16 GHz sogar eine etwas niedrigere Taktrate als der bis 2,26 GHz erhältliche Pentium M fährt, bleibt der Vorsprung der Desktop-Prozessoren bestehen. Unter parallelisierten Anwendungen holt der Core Duo zwar deutlich auf, aber auch die Desktop-Prozessoren fahren inzwischen zwei Kerne auf [6]. Besonders der gut skalierende und mit hohen Taktraten verfügbare Zweikern-Athlon (mit 2 x 2,6 GHz) rast dem Core Duo dann auch bei den parallelisierten Anwendungen wieder davon [7]. Dieser Vorsprung der Desktop-Technik wird zukünftig bestehen bleiben, weil die dickeren Gehäuse eine mehrfach höhere Leistungsaufnahme der Prozessoren gestatten; lediglich sehr schlanke Wohnzimmer-PCs müssen einen ähnlichen Wärmehaushalt wie Notebooks einhalten.

Kernschmelze

Yonah besteht nicht aus zwei vollständigen Dothan-Kernen mit separatem L2-Cache, sondern Intel hat einen gemeinsamer L2-Cache mit zwei Recheneinheiten verschmolzen. Dieser gemeinsame L2-Cache ist wie beim Vorgänger Dothan 2 MByte groß.

Im Vergleich zu getrennten Caches mit je 1 MByte ist der geteilte Cache die bessere Lösung: Nicht parallelisierten Anwendungen stehen so die gesamten 2 MByte zur Verfügung, und in parallelisierten Programmen werden von beiden Recheneinheiten genutzte Cache-Lines nur einmal geladen, sodass kein zeitaufwendiges Verfahren zum Synchronisieren getrennter Caches notwendig ist.

Natürlich wäre der Core Duo schneller, wenn jeder Kern 2 MByte Cache für sich alleine hätte. Doch könnte man einen doppelt so großen Cache im Stromhaushalt unterbringen, würde wiederum die geteilte Variante mehr Vorteile bieten. Die Nachfolger Merom und die Desktop-Version Conroe sollen wohl einen 4 MByte großen L2-Cache bekommen, und man darf gespannt sein, wie Inel den Stromhunger zügelt.

Zusätzlich bietet Intel eine Ein-Kern-Version des Yonah an. Sie heißt Core Solo, damit ausgestattete Notebooks dürfen das „Duo“ hinter „Centrino“ nicht tragen. Der Core Solo entspricht damit weitgehend dem aktuellen Pentium M. Verschiedene kleine Verbesserungen an den Recheneinheiten beschleunigen ein paar Anwendungen ein bisschen.

Yonah erfordert den neuen Chipsatz Mobile 945, der einige Vorteile wie eine schnellere Speicheranbindung und (im 945GM) etwas beschleunigte integrierte Grafik bietet. Das WLAN-Modul PRO/Wireless 3945ABG ist nun per PCI Express angebunden und nimmt nur noch die halbe Fläche ein. Beide sind den Mobile 915 und PRO/Wireless 2915ABG jedoch nicht so deutlich überlegen, dass man daran eine Kaufentscheidung festmachen könnte. Soll ein Notebook das Label Centrino Duo tragen, gehört nur der neue Chipsatz zwingend dazu, das WLAN-Modul kann jedoch auch ein älteres von Intel sein.

Damit erfüllen Centrino-Duo-Notebooks zwar theoretisch die Hardware-Anforderungen von Intels Multimedia-Konzept Viiv (siehe Seite 30, c't 3/06). Doch weil Viiv anders als Centrino nicht nur ein Marketingbegriff für eine gewisse Kombination von Hardware ist, sondern auch weitere Komponenten erfordert, lässt sich wohl kein Duo-Notebook nachträglich Viiv-fähig ausbauen. Stattdessen muss ein Notebook explizit für Viiv konzipiert sein. (jow)

Den vollständigen Artikel finden Sie in der aktuellen Printausgabe.

Literatur

[1] Jörg Wirtgen, Einen Doppelten auf den Weg, Intels weiterentwickelte Centrino-Mobilplattform Napa mit dem Zweikern-Prozessor Yonah im Test, c't 2/06, S. 72

[2] Jürgen Rink, Heißes Reisen, Intels Prozessorgeneration Mobile Pentium III, c't 22/99, S. 152

[3] Andreas Burgwitz, Kraftzwerge, Sieben Laptops im Vergleich, c't 8/89, S. 96

[4] Andreas Stiller, Launches und Lunches, Fall Processor Forum 2005 in San José

[5] Andreas Stiller, Doppeltes Ottchen, Was Dual-Core-Prozessoren auf dem Desktop bringen, c't 15/05, S. 92

[6] Benjamin Benz, Doppelkopf, Doppelkern-Runde im Wettstreit zwischen AMD und Intel

[7] Christof Windeck, Platzhirsch