Prozessorgeflüster

Von Vorschlägen und Nachschlägen

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Viel Staub hatte er aufgewirbelt, der Athlon-64-Artikel in der letzten Ausgabe - und jetzt wollen wir noch ein bisschen nachlegen. Firma Sun, von der gemunkelt wird, dass sie am Opteron interessiert sei, gab einen Ausblick auf den UltraSPARC IV, und Intel und IBM rivalisieren derweil darum, wer denn nun die am weitesten entwickelte 90-nm-Prozesstechnologie hat.

Warum wir denn nicht, wie sonst üblich, Board und Chipsatz bei der Preview des Athlon 64 angegeben hatten, mokierten sich einige Leser, wo doch schon einige Websites mit den ers-ten Hammer-Boards, etwa von Asus, Gigabyte, MSI, FIC, Leadtek, Chaintec et cetera auf sich aufmerksam machen - wenn auch ohne Prozessor drin. Handelte es sich um ein AMD-81xx-, ein VIA-K8HTA- oder Nvidia-K8-nForce2-Chipsatz? Und Fotos waren auch keine zu sehen ... Unsere Zurückhaltung mit diesen Daten hatte einen einfachen Grund: So leicht wollten wir es AMD nun nicht machen, herauszufinden, wo das Prototyp-System herkam.

Dafür wollen wir hier noch ein bisschen nachlegen, denn der Hammer-Prototyp ist sogar noch ein bisschen leistungsfähiger, als die im letzten Heft veröffentlichten ersten SPEC-CPU-Benchmarkergebnisse vermuten lassen. Denn um den Athlon 64 im direkten Vergleich mit dem Athlon XP bewerten zu können, lief die Benchmark-Suite für beide mit den gleichen ausführbaren Binärdateien, optimiert für SSE. Aber der Hammer kann mehr: wie der Pentium 4 auch unterstützt er (mit Intels Segen) SSE2, das unter anderem auch zwei Gleitkommabefehle in doppelter Genauigkeit parallel auszuführen vermag.

Und mit den Compilern (noch Version 6) des Konkurrenten Intel, optimiert für SSE2, ließen sich die SPEC-Ergebnisse noch deutlich tunen. Vor allem die SPECfp-Suite legte kräftig zu. Damit erzielt der Hammer-Prototyp bei 1,2 GHz 775 SPECint2000_base und 719 SPECfp2000_base (estimated), und das ist nicht nur schneller als die bereits veröffentlichten SSE-Werte, sondern liegt auch nahezu zehn Prozent über dem, was Hammer-Chef-Entwickler Fred Weber in seinen Skalierungskurven auf dem letzten Microprocessor Forum stolz präsentierte. So lassen sich mit hinreichender Genauigkeit die SPEC-Ergebnisse bei der Zielfrequenz von 2 GHz neu vorhersagen: Lustigerweise kommt man für SPECint und SPECfp ziemlich genau auf den gleichen Wert: 1274.

Damit würde der Hammer derzeit nicht nur den aktuellen Pentium 4 (1085/1092) aus dem SPEC-Rennen werfen, sondern auch den Power4 (909/1221), der seit neuestem mit 1,45 GHz am Wettbewerb teilnimmt. Nur der Itanium 2 kann in der Gleitkomma-Disziplin mit einem SPECfp2000 von inzwischen 1431 Paroli bieten.

Die Athlon-64-SPEC-Werte müssen wir übrigens deshalb als geschätzt (‘estimated’) bezeichnen, da es sich zum einen ja noch um einen Prototyp handelt und wir zum anderen auch nicht garantieren können, dass Athlon-64-Systeme binnen dreier Monate wirklich auf den Markt kommen werden, wie es nach den Spielregeln der SPEC gefordert ist.

Auf solch tolle SPEC-Werte will Sun mit den UltraSPARC-Prozessoren auch irgendwann mal kommen. Mit irgendeinem Compiler-Trick ist es den Entwicklern vor einiger Zeit immerhin gelungen, einen der SPEC-Benchmarks (art.179) um ein Vielfaches zu beschleunigen, sodass die SPARCs inzwischen Anschluss an die Spitzengruppe gefunden haben (vor allem Fujitsus SPARC-64V-Prozessor ‘Zeus’).

Bislang arbeiten die schnellsten UltraSPARC-III-Prozessoren mit 1,015 GHz. Doch der Nachfolger scharrt schon mit den Hufen: Sun hat jetzt frühere Meldungen bestätigt, dass in der zweiten Jahreshälfte 2003 der UltraSPARC IV, gefertigt im 0,13-µm-Kupfer-Prozess von Texas Instruments, herauskommen soll, und zwar mit einem Dual Core ähnlich wie IBMs Power4. Mehr zum Prozessor will Sun aber erst auf der nächsten International Solid State Circuit Conference (ISSCC) Anfang Februar 2002 verraten. Hier wollen ein paar Sun-Entwickler auch mal aus dem Vollen schöpfen und eine ALU mit 5 GHz Takt präsentieren, hergestellt im 90-nm-Prozess. Vielleicht zieht die dann ja in den UltraSPARC V (laut Roadmap ab 2005) ein.

Andere sind mit dem 90-nm-Prozess schon wesentlich weiter und stritten sich auf dem International Electron Devices Meeting (IEDM) derzeit darum, wer denn nun die ‘Leadership’ inne hat. ‘Ich!’, ruft IBM, ‘Nein, ich!’, antwortet Intel. Ich hab ‘Strained silicon’, so der eine, ‘und ich SOI’, tönt der andere. ‘Das hab ich doch auch in petto’, antworten sie sich dann jeweils gegenseitig. ‘Ich hab den schnellsten Ring-Oszillator’, so IBM - ‘Pah, Ring-Oszillator, unser P1262-Prozess ist für ganze Prozessoren ausgelegt’, schallt es zurück.

IBM hat sich jedenfalls für den Wettbewerb einen interessanten Bündnispartner gesucht: Xilinx. Gemeinsam wollen die Firmen Field Programmable Gate Arrays (FPGA) im zweiten Halbjahr 2003 in IBMs Werk in East Fishkill, New York, fertigen. Intel plant jedoch, dann bereits mit Prozessoren auftrumpfen zu können, dem Pentium-4-Nachfolger Prescott und dem Banias-Nachfolger Dothan. TSMC, UMC, Samsung und andere haben auch schon erste Erfolge mit 90 Nanometer verkündet - vielleicht aber stiehlt diesmal ein Japaner allen die Schau. Toshiba hat sich im Oktober mit SanDisk verbündet, um Flash-Speicher in 90 nm zu fertigen und überraschte auf dem Microprocessor Forum mit der Ankündigung, den TX99-SoC mit Codenamen Amethyst (mit MIPS-Core) schon im zweiten Quartal 2003, also vor den großen Konkurrenten herauszubringen. So ists recht, wenn sich zwei streiten ... (as)

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Diagramm Athlon versus Pentium
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