Prescott e Extreme Edition: le novità di Intel - Versione Stampabile - Hardware Upgrade

L'attesa per il debutto delle nuove cpu Intel Pentium 4 basate su processo produttivo a 0.09 micron, nome in codice Prescott, è durata molto tempo. L'anno 2003 doveva rappresentare una stagione di novità sia per Intel che per AMD sul versante desktop: se il primo produttore non è stato in grado di presentare Prescott seguendo i piani originari, AMD ha posticipato più volte il debutto delle cpu Athlon 64, avvenuto poi alla fine del mese di Settembre. Lo scenario attuale del mercato dei processori è, stando ai piani originari dei due produttori americani, in ritardo di almeno 6 mesi.

Il 1 Febbraio 2004 è una data sicuramente molto importante per Intel: quest'oggi il produttore americano introduce un gran numero di nuovi processori per sistemi Socket 478, in attesa del lancio della nuova piattaforma Socket LGA775 atteso, assieme a nuovi chipset, per il prossimo mese di Aprile. Oltre alle varie versioni di processore Prescott, Intel presenta la cpu Pentium 4 Extreme Edition a 3,4 GHz di clock, cpu che si pone come top della gamma Intel per le piattaforme desktop a singolo processore.
Nel mese di Aprile Intel presenterà una nuova generazione di piattaforme per processori Pentium 4, basate su Socket 775LGA: a differenza dell'approccio attuale questo Socket non avrà fori di interconnessione nei quali verranno inseriti i pin del processore, ma i punti di contatto saranno superficiali. Questo permetterà, secondo i piani di Intel, di utilizzare nuove tecniche di packaging che permettano una superiore tolleranza a frequenze di clock più elevate.

Il debutto odierno delle nuove cpu Prescott non deve però far pensare ad una rapida uscita dal mercato dei processori Pentium 4 basati su Core Northwood, i modelli che sino a quest'oggi Intel ha proposto sul mercato con varie frequenze di clock. Intel, infatti, continuerà a proporre processori Pentium 4 basati su Core Northwood a 0.13 micron assieme alle corrispondenti versioni Prescott, spostando progressivamente la produzione verso il nuovo processo produttivo ma non in modo così repentino come si potrebbe pensare. Proprio quest'oggi, infatti, Intel introduce una nuova versione di processore Northwood con frequenza di clock di 3,4 GHz, dichiarando la propria intenzione di continuare a proporre questo tipo di Core almeno per alcuni mesi. Dal prossimo salto di clock, previsto a 3,6 GHz, le cpu Pentium 4 verranno però proposte solamente con Core Prescott.

AMD resta, almeno per il momento, ad osservare le mosse di Intel. Lo scorso 6 Gennaio il produttore di Sunnyvale ha lanciato il processore Athlon 64 3.400+ per sistemi Socket 754, anticipando il debutto odierno di Intel con il processore Pentium 4 Prescott a 3,4 GHz di clock. Varie indiscrezioni indicano per le prossime settimane il debutto di una nuova versione di processore Athlon 64 FX, modello 53, che si posizionerà in diretta concorrenza con la cpu Pentium 4 Extreme Edition nel settore dei sistemi desktop ad elevatissime prestazioni.

Vista dall'esterno la cpu Pentium 4 con Core Prescott è indistinguibile dalle restanti cpu Socket 478 basate su Core Northwood: il Core, infatti, è ricoperto interamente dalla placca in alluminio, che protegge il Core dal montaggio accidentale del sistema di raffreddamento oltre a facilitare la dissipazione termica. Il processore in nostro possesso è un Engineering Sample, quindi sulla parte superiore non è serigrafato il modello; da segnalare le ultime due sigle sulla destra, 1M, che rimandano al quantitativo di cache L2 integrato on Die (1 Mbyte).

Sulla sinistra Core Prescott; sulla destra Core Northwood. Il numero di condensatori posizionati inferiormente al processore, all'interno dei pin di connessione, è nettamente superiore nel Core Prescott: del resto, la notevole complessità interna al Core lascia prevedere requisiti in termini di alimentazione ben più complessi di quelli delle cpu Northwood.

Il processore Pentium 4 Extreme Edition a 3,4 GHz di clock ha package identico alle cpu Northwood e Prescott; la vera differenza esterna è nella parte inferiore, con un numero di componenti ben superiore a quello di entrambe le altre due tipologie di processore.

La tabella seguente riporta le principali caratteristiche tecniche dei 3 Core che Intel propone per soluzioni Socket 478:

Prescott è il primo processore Intel ad essere basato su processo produttivo a 0.09 micron. Intel è la prima azienda ad implementarlo in un processore, in abbinamento a wafer da 300 millimetri di diametro, e per raggiungere questo importante risultato ha sfruttato al meglio tutta la tecnologia a disposizione. I Core Prescott sono costruiti uitilizzando Strained Silicon e un processo litografico a 193 nanometri, contro l'utilizzo di Normal Silicon e processo litografico a 248 nanometri per i Core di precedente generazione a 0.13 micron.

L'elemento architetturale indubbiamente più interessante del progetto Prescott sono le pipeline più lunghe, passate dai 20 stadi delle cpu Pentium 4 con Core Northwood alle attuali 31. A pipeline più lunghe, tipicamente, corrisponde una maggiore tolleranza, o per meglio dire facilità, ad operare a frequenze di clock più elevate: la scelta di aumentare gli stadi, pertanto, è legata all'obiettivo storico di Intel del progetto Pentium 4, quello cioè di raggiungere frequenze di clock molto elevate. D'altro canto, con un numero così elevato di stages si possono incorrere in penalizzazioni abbastanza consistenti qualora il processore debba interrompere un processo di elaborazione in uno degli stage, e reinserire i dati da zero all'inizio della pipeline.

Per meglio capire come operi la pipeline di un processore può essere utile pensare, a titolo di paragone, ad una catena di montaggio in una fabbrica: il fatto di poter spezzettare il processo di assemblaggio in tante piccole parti più semplici facilita la realizzazione del risultato e permette di velocizzare i tempi, ma qualora in una delle fasi intermedie si dovesse incontrare un problema il dover ricominciare da capo avrà fatto perdere, in proporzione, molto più tempo che in una catena di montaggio con meno fasi intermedie nel processo di lavorazione.

Alla stessa stregua, quindi, l'aumento degli stadi della pipeline porterà il Core Prescott ad avere una superiore tolleranza alle frequenze di clock più elevate, ma allo stesso modo rappresenterà un limite alle pure prestazioni velocistiche, soprattutto confrontando il nuovo Core con quello Northwood a parità di frequenza di clock. Ritornando con la memoria al mese di Novembre 2000, data di debutto delle prime cpu Pentium 4 con Core Willamette, si possono ripresentare alcune analogie: in quel momento la cpu Pentium 4 operava con frequenza massima di 1,5 GHz, in abbinamento a pipeline con molti più stadi delle altre cpu sia Intel che AMD in commercio. Questo aveva permesso di ottenere importanti boost prestazionali in alcune applicazioni, bilanciati da forti gap in quelle nelle quali le pipeline lunghe potevano rappresentare un limite.

Proprio per limitare l'impatto sulle prestazioni di eventuali problemi nella pipeline di rendering, che impongano di ricominciare da capo un processo di elaborazione, Intel ha scelto di ampliare il quantitativo di cache L2 portandolo a 1 Mbyte contro i 512 Kbytes delle cpu Northwood. Un numero maggiore di dati sono direttamente disponibili nelle cache all'interno del processore, così che non sia necessario accedere al più lento bus di sistema per avere le informazioni necessarie ad eseguire le operazioni e, quindi, le pipeline siano per quanto possibile sempre piene di dati da elaborare.

Un ulteriore affinamento del Core introdotto da Intel in Prescott è dato da una nuova implementazione della tecnologia Hyper-Threading: questa non è stata stravolta rispetto a quanto presente nelle cpu Pentium 4 Northwood, ma migliorata così da aumentarne l'efficienza complessiva.

Con Prescott Intel introduce anche un nuovo set di 13 istruzioni proprietarie, SSE3, noto anche con il nome di Prescott New Instructions. Al pari di quello che sono state le SSE2, SSE3 permetteranno di velocizzare una serie di operazioni influenzando sia gli algoritmi multimediali che calcoli aritmetici complessi, ovviamente nel momento in cui il software sarà pensato per sfruttarne la disponibilità. Il numero di applicazioni che supportano al momento SSE3 è molto ridotto, pertanto il beneficio di questo nuovo set di istruzioni aggiuntive deve essere ancora valutato appieno.

In estrema sintesi, Prescott pone le basi per raggiungere frequenze di clock molto elevate grazie sia al processo produttivo a 0.09 micron, sia all'aumentato numero di stage all'interno della pipeline. A parità di frequenza di clock, tuttavia, vi potrebbero essere a livello teorico alcune applicazioni nelle quali il Core Northwood risulterà più veloce a parità di frequenza di clock, grazie all'inferiore numero di stage della pipeline. La cache L2 raddoppiata potrebbe in un certo modo colmare questo divario ma in ogni caso potrebbe non essere sufficiente. In altri ambiti applicativi, viceversa, il Core Prescott dovrebbe essere complessivamente più veloce di quello Northwood grazie sia alle varie migliorie interne, sia all'impatto della cache addizionale.

La tabella seguente riporta tutti i processori Intel Pentium 4, con i differenti Core, presentati dal debutto; alcune di queste cpu non sono più in commercio:

Cpu	Bus	Moltip.	Core	Micron	Cache L2	Supporto HT
Pentium 4 3,4 GHz EE	800 MHz	17x	Gallatin	0.13	512 Kbytes	si
Pentium 4 3,2 GHz EE	800 MHz	16x	Gallatin	0.13	512 Kbytes	si
Pentium 4 3,4 GHz E	800 MHz	17x	Prescott	0.09	1 Mbyte	si
Pentium 4 3,4 GHz	800 MHz	17x	Northwood	0.13	512 Kbytes	si
Pentium 4 3,2 GHz E	800 MHz	16x	Prescott	0.09	1 Mbyte	si
Pentium 4 3,2 GHz	800 MHz	16x	Northwood	0.13	512 Kbytes	si
Pentium 4 3,06 GHz	533 MHz	23x	Northwood	0.13	512 Kbytes	si
Pentium 4 3 GHz E	800 MHz	15x	Prescott	0.09	1 Mbyte	si
Pentium 4 3 GHz	800 MHz	15x	Northwood	0.13	512 Kbytes	si
Pentium 4 2,8 GHz E	800 MHz	14x	Prescott	0.09	1 Mbyte	si
Pentium 4 2,8 GHz A	533 MHz	21x	Prescott	0.09	1 Mbyte	no
Pentium 4 2,8 GHz	800 MHz	14x	Northwood	0.13	512 Kbytes	si
Pentium 4 2,8 GHz	533 MHz	21x	Northwood	0.13	512 Kbytes	no
Pentium 4 2,667 GHz	533 MHz	20x	Northwood	0.13	512 Kbytes	no
Pentium 4 2,6 GHz	800 MHz	13x	Northwood	0.13	512 Kbytes	si
Pentium 4 2,533 GHz	533 MHz	19x	Northwood	0.13	512 Kbytes	no
Pentium 4 2,5 GHz	400 MHz	25x	Northwood	0.13	512 Kbytes	no
Pentium 4 2,4 GHz	800 MHz	12x	Northwood	0.13	512 Kbytes	si
Pentium 4 2,4 GHz	533 MHz	18x	Northwood	0.13	512 Kbytes	no
Pentium 4 2,4 GHz	400 MHz	24x	Northwood	0.13	512 Kbytes	no
Pentium 4 2,266 GHz	533 MHz	17x	Northwood	0.13	512 Kbytes	no
Pentium 4 2,2 GHz	400 MHz	22x	Northwood	0.13	512 Kbytes	no
Pentium 4 2,0A GHz	400 MHz	20x	Northwood	0.13	512 Kbytes	no
Pentium 4 2,0 GHz	400 MHz	20x	Willamette	0.18	256 Kbytes	no
Pentium 4 1,9 GHz	400 MHz	19x	Willamette	0.18	256 Kbytes	no
Pentium 4 1,8 GHz	400 MHz	18x	Northwood	0.13	512 Kbytes	no
Pentium 4 1,8 GHz	400 MHz	18x	Willamette	0.18	256 Kbytes	no
Pentium 4 1,7 GHz	400 MHz	17x	Willamette	0.18	256 Kbytes	no
Pentium 4 1,6 GHz	400 MHz	16x	Northwood	0.13	512 Kbytes	no
Pentium 4 1,6 GHz	400 MHz	16x	Willamette	0.18	256 Kbytes	no
Pentium 4 1,5 GHz	400 MHz	15x	Willamette	0.18	256 Kbytes	no
Pentium 4 1,4 GHz	400 MHz	14x	Willamette	0.18	256 Kbytes	no
Pentium 4 1,3 GHz	400 MHz	13x	Willamette	0.18	256 Kbytes	no

Da segnalare il processore Pentium 4 2,8 GHz A; questo processore è destinato principalmente a clienti OEM ed è basato su Core Prescott a 0.09 micron, ma utilizza la frequenza di bus Quad Pumped di 533 MHz e non utilizza tecnologia Hypertreading.

Lo scorso 6 Gennaio AMD ha introdotto ufficialmente il processore Athlon 64 3.400+, modello per schede madri Socket 754 con frequenza di clock effettiva di 2.200 MHz. Nel mese di Dicembre 2003 AMD ha però immesso sul mercato, senza un lancio ufficiale vero e proprio, il processore Athlon 64 3.000+, cpu sempre per sistemi Socket 754 operante alla frequenza di clock di 2.000 MHz ma dotata di un quantitativo di cache L2 integrato on Die di 512 Kbytes, la metà delle altre cpu Athlon 64.

Nel corso del 2004 AMD introdurrà nuove versioni di processore Athlon 64, proponendo sia soluzioni per la fascia entry level del mercato sia nuove cpu Socket 939 destinate a sistemi di fascia medio alta. Nel corso del secondo trimestre AMD presenterà processori Athlon 64 modelli 3.400+ e 3.700+, entrambi con frequenza di clock di 2,4 GHz e basati su Socket 754: le due cpu si differenzieranno per il quantitativo di cache L2 integrato on board, pari a 512 Kbytes per il primo processore e a 1 Mbyte per il secondo. Per la seconda metà dell'anno AMD prevede d'introdurre due nuovi processori Athlon XP per Socket 754, modello 2.800+ e 3.000+. Le frequenze di clock di questi due processori, destinati al mercato entry level, non sono state ancora definite ma queste cpu dovrebbero integrare 256 Kbytes di cache L2, proponendosi quindi quali soluzioni a costi più accessibili.

Ad inizio del secondo trimestre 2004 AMD introdurrà il Socket 939, evoluzione del Socket 940 utilizzato dalle cpu Opteron e Athlon 64 FX che potrà utilizzare tradizionali memorie DDR unbuffered al posto di quelle registered, oltre a richiedere una costruzione a soli 4 layer per le schede madri. AMD introdurrà i processori Athlon 64 3.400+ e Athlon 64 3.700+ con 512 Kbytes di cache L2, dotati di controller memoria Dual DDR400 e di frequenze di clock pari rispettivamente a 2,2 GHz e 2,4 GHz.

Nel quarto trimestre dell'anno debutterà il processore Athlon 64 4.000+, con frequenza di clock di 2,6 GHz e processo produttivo a 0.09 micron, mantenendo il quantitativo di cache L2 sempre pari a 512 Kbytes. Questo processore sarà affiancato da un nuovo modello 3.700+, costruito con processo produttivo a 0.09 micron ma dalle caratteristiche tecniche invariate rispetto al predecessore.

Da ultimo, le cpu Athlon 64 FX: nel secondo trimestre 2004 AMD introdurrà il modello Athlon 64 FX53 con clock di 2,4 GHz, dotato di 1 Mbyte di cache L2 e controller memoria Dual DDR400. Nel quarto trimestre 2004 verrà invece presentato il modello FX55, con frequenza di clock di 2.600 MHz e Core a 0.09 micron di processo produttivo, dalle restanti caratteristiche tecniche invariate. Entrambi i processori verranno introdotti su piattaforma Socket 939, mentre per la piattaforma Socket 940 AMD introdurrà la cpu Athlon 64 FX53 già nel corso del primo trimestre 2004.

La tabella seguente riporta il dettaglio delle cpu AMD Athlon 64 FX, Athlon 64 e Athlon XP attualmente in commercio (per le cpu Athlon XP alcune sono fuori produzione al momento attuale):

Cpu	Clock effettivo	Moltiplicatore	Cache L2	Frequenza di bus	Core	Micron
Athlon 64 FX51	2.200 MHz	11x	1 Mbyte	800 MHz	SledgeHammer	0.13
Athlon 64 3.400+	2.200 MHz	11x	1 Mbyte	800 MHz	ClawHammer	0.13
Athlon 64 3.200+	2.000 MHz	10x	1 Mbyte	800 MHz	ClawHammer	0.13
Athlon 64 3.000+	2.000 MHz	10x	512 Kbytes	800 MHz	ClawHammer	0.13
Athlon XP 3200+	2.200 MHz	11x	512 Kbytes	400 MHz	Barton	0.13
Athlon XP 3000+	2.100 MHz	10.5x	512 Kbytes	400 MHz	Barton	0.13
Athlon XP 3000+	2.167 MHz	13x	512 Kbytes	333 MHz	Barton	0.13
Athlon XP 2800+	2.083 MHz	12,5x	512 Kbytes	333 MHz	Barton	0.13
Athlon XP 2800+	2.250 MHz	13,5x	256 Kbytes	333 MHz	Thoroughbred-B	0.13
Athlon XP 2700+	2166 MHz	13x	256 Kbytes	333 MHz	Thoroughbred-B	0.13
Athlon XP 2600+	2133 MHz	16x	256 Kbytes	266 MHz	Thoroughbred-B	0.13
Athlon XP 2600+	2.083 MHz	12,5x	256 Kbytes	333 MHz	Thoroughbred-B	0.13
Athlon XP 2600+	1.917 MHz	11.5x	512 Kbytes	333 MHz	Barton	0.13
Athlon XP 2500+	1.833 MHz	11x	512 Kbytes	333 MHz	Barton	0.13
Athlon XP 2400+	2000 MHz	15x	256 Kbytes	266 MHz	Thoroughbred-B	0.13
Athlon XP 2200+	1800 MHz	13.5x	256 Kbytes	266 MHz	Thoroughbred	0.13
Athlon XP 2100+	1733 MHz	13x	256 Kbytes	266 MHz	Palomino	0.18
Athlon XP 2000+	1667 MHz	12.5x	256 Kbytes	266 MHz	Palomino	0.18
Athlon XP 1900+	1600 MHz	12x	256 Kbytes	266 MHz	Palomino	0.18
Athlon XP 1800+	1533 MHz	11.5x	256 Kbytes	266 MHz	Palomino	0.18
Athlon XP 1700+	1467 MHz	11x	256 Kbytes	266 MHz	Palomino	0.18
Athlon XP 1600+	1400 MHz	10.5x	256 Kbytes	266 MHz	Palomino	0.18
Athlon XP 1500+	1333 MHz	10x	256 Kbytes	266 MHz	Palomino	0.18

Intel ci ha messo a disposizione per i test un sample di processore Pentium 4 Prescott operante a 3,2 GHz di clock; essendo un engineering sample è dotato di moltiplicatore di frequenza sbloccato verso il basso, pertanto con questa cpu abbiamo anche potuto analizzare le prestazioni velocistiche dei modelli Prescott a 3 GHz e 2,8 GHz di clock. Per questo motivo non è presente nell'analisi dei benchmark un processore Intel Pentium 4 Prescott 3,4 GHz, mentre figura la cpu Pentium 4 3,4 GHz Extreme Edition.

Schede madri	Asus SK8N rev 1.0 (Socket 940, chipset nVidia nForce3 PRO 150, memoria DDR400 Registered Dual Channel) Asus A7N8X rev 2.0 (Socket A, chipset nVidia nForce 2 Ultra 400, memoria DDR400 Dual Channel) Asus P4C800-E (Socket 478, chipset Intel i875P Canterwood, memoria DDR400 Dual Channel) Gigabyte K8NNXP (Socket 754, chipset nVidia nForce3 PRO 150, memoria DDR400)
Memoria	1 Gbyte DDR400 Corsair XMS PC3200 CAS 2 (2x512 Mbytes) 1 Gbyte DDR400 Registered CAS 2,5 - Athlon 64 FX (2x512 Mbytes)
Processori	Intel Pentium 4 3,4 GHz Extreme Edition (Core Gallatin, bus 800 MHz) - memoria Dual DDR400 Intel Pentium 4 3,2 GHz Extreme Edition (Core Gallatin, bus 800 MHz) - memoria Dual DDR400 Intel Pentium 4 3,2 GHz E (Core Prescott, bus 800 MHz) - memoria Dual DDR400 Intel Pentium 4 3,2 GHz (Core Northwood, bus 800 MHz) - memoria Dual DDR400 Intel Pentium 4 3 GHz E (Core Prescott, bus 800 MHz) - memoria Dual DDR400 Intel Pentium 4 3 GHz (Core Northwood, bus 800 MHz) - memoria Dual DDR400 Intel Pentium 4 2,8 GHz E (Core Prescott, bus 800 MHz) - memoria Dual DDR400 Intel Pentium 4 2,8 GHz (Core Northwood, bus 800MHz) - memoria Dual DDR400 Intel Pentium 4 2,6 (Core Northwood, bus 800 MHz) - memoria Dual DDR400 Intel Pentium 4 2,4 GHz (Core Northwood, bus 800 MHz) - memoria Dual DDR400 AMD Athlon 64 FX-51 Socket 940 (clock 2.200 MHz) - memoria Dual DDR400 Registered AMD Athlon 64 3.400+ (clock 2.200 MHz) - memoria DDR400 AMD Athlon 64 3.200+ (clock 2.000 MHz) - memoria DDR400 AMD Athlon 64 3.000+ (clock 2.000 MHz) - memoria DDR400 AMD Athlon XP 3200+ (Core Barton, clock 2.200 MHz, bus 400 MHz) - memoria Dual DDR400 AMD Athlon XP 3000+ (Core Barton, clock 2.100 MHz, bus 400 MHz) - memoria Dual DDR400 AMD Athlon XP 2800+ (Core Barton, clock 2.083 MHz, bus 333 MHz) - memoria Dual DDR400 AMD Athlon XP 2500+ (Core Barton, clock 1.833 MHz, bus 333 MHz) - memoria Dual DDR400
Hard disk	Seagate Barracuda 7200.7 ST380011A (EIDE ATA-100, 7.200 rpm, 80 Gbytes) 2 hard disk, in configurazione Raid 0 (Striping); file system NTFS
Scheda video	ATI Radeon 9800PRO; clock chip 380 MHz; clock memoria 680 MHz; 128 Mbytes memoria video DDR
Sistema operativo	Windows XP Professional italiano Service Pack 1
Driver video	ATi Catalyst 3.10 DirectX 9.0b in italiano
Driver chipset	nVidia nForce 3.13 (Socket A - Socket 940 - Socket 754) Intel Chipset 5.1.1.1002 (Socket 478) Intel Application Accelerator Raid edition 3.5.3 (Socket 478)
Benchmark	Multimedia Content Creation Winstone 2004 Business Winstone 2004 PC Mark 2004 Sciencemark 2.0 - Membench Sandra 2004 Viewperf 7.1 Sciencemark 2.0 - Molecular Dynamic Sciencemark 2.0 - Primordia Sciencemark 2.0 - Cipher Seti@home - text client 3.03 Unreal Tournament - Antalus 1024x768 @ 32bit 1600x1200 @ 32bit Unreal Tournament - Asbestos 1024x768 @ 32bit 1600x1200 @ 32bit 3D Mark 2001 SE 1024x768 @ 32bit 1600x1200 @ 32bit Comanche 4 Demo 1024x768 @ 32bit 1600x1200 @ 32bit Quake 3 Arena demo four 1024x768 @ 32bit 1600x1200 @ 32bit Gunmetal benchmark 1 - FSAA 2x 1024x768 @ 32bit 1600x1200 @ 32bit Aquamark 3 - 1024x768 X2 The Threat 1024x768 @ 32bit 1600x1200 @ 32bit 3D Max 5.1 Ape.max - 800x600 (secondi) rendering di singolo frame Anibal.max - 640x480 (secondi) rendering 321 frames della scena Cinebench 2003 CPU Benchmark (secondi) C4D Shading Scene 1 (fps) C4D Shading Scene 2 (fps) OpenGL SW-L Scene 1 (fps) OpenGL SW-L Scene 2 (fps) OpenGL HW-L Scene 1 (fps) OpenGL HW-L Scene 2 (fps) Xmpeg 5.0 - Divx - Il grande Lebowsky Divx 5.11 scena 6 - 10200 frames bit rate 780Kbps, 2 pass no audio Xmpeg 5.0 - XviD- Il grande Lebowsky XviD-24062003-1 scena 6 - 10200 frames bit rate 780Kbps, 2 pass no audio Audiograbber 1.82 (secondi) 192Kbit/s stereo high quality - Lame 3.95 WMA 8 - 128 Kbit/s 44.100 Hz Stereo Traccia audio da 612 Mbytes, 1h 47s Super Pi 1 million 4 million Povray Benchmark 640x480 NoAA Lightwave 7.5 Radiosity_ReflectiveThings 320x240 Raytrace 640x480 Cinema 4D Rendering Beetle.c4d 1024x768 Mainconcept MPEG Encoder Conversione in MPEG2 bitrate variabile Conversione in MPEG1 constant bitrate 1700 Video ECS factory tour - DV 16,836 frames 720x576 Windows Media Encoder 9 Conversione di MPEG2 in WMV 282 Kbit/s - Server Windows media Video ECS factory tour - DV 16,836 frames 720x576 WinRAR 3,30 beta 5 188 files - 231 Mbytes Metodo di compressione: migliore

Le cpu Prescott, confrontate con quelle Northwood di pari frequenza di clock, fanno registrare valori leggermente superiori nella pura bandwidth della memoria di sistema, in modo particolare stando ai risultati ottenuti con il bench Membench contenuto nella suite Sciencemark 2.0. La migliore prestazione assoluta rimane quella della cpu AMD Athlon 64 FX51, grazie all'efficacia del memory controller Dual DDR400 integrato on die; le cpu Athlon 64, invece ottengono valori inferiori a quelli delle cpu Pentium 4 per via del memory controller a singolo canale DDR400.

E' nei test di latenza di accesso alla memoria che le cpu AMD Athlon 64 mostrano le proprie qualità, con valori nettamente inferiori a quelli comunque molto validi delle cpu Intel Pentium 4 grazie al memory controller integrato nel processore. Sostanzialmente identici i valori di latenza delle cpu Pentium 4 con Core Prescott, a parità di frequenza di clock, rispetto alle versioni Nortwood.

PC Mark 2004 è un benchmark sintetico che misura le prestazioni del processore, riportando una misura che è frutto di una media ponderata dei vari sottotest. E' un tool sintetico, quindi utile per confrontare le prestazioni del proprio sistema con quelle ottenute dai processori in prova, ma non granché indicativo delle prestazioni velocistiche effettive dei processori. Le cpu Intel Pentium 4 fanno segnare i migliori risultati assoluti, mentre si nota chiaramente confrontando i risultati delle cpu AMD Athlon 64 FX51 e Athlon 64 3,400+ come PCMark 2004 sia molto poco dipendente dalla bandwidth assoluta della memoria di sistema, come del resto anche della sua latenza di accesso.

La versione 2004 del popolare benchmark Business Winstone riproduce il tipico scenario d'utilizzo di un PC in ambiente business o di produttività personale; include le seguenti applicazioni:

Interessante boost prestazionale per le cpu Pentium 4 Prescott, a parità di frequenza di clock, rispetto ai modelli Nortwood anche se complessivamente sono i processori AMD Athlon 64 a far segnare le migliori performances velocistiche assolute.

Il multimedia Content Creation 2004 riproduce il tipico scenario d'utilizzo di applicazioni multitasking; varie applicazioni sono tenute aperte nel sistema allo stesso momento e l'elaborazione passa da una all'altra. Il benchmark utilizza nelle misure i seguenti software:

Anche in questo caso le cpu AMD Athlon 64 fanno segnare le migliori prestazioni velocistiche complessive, distanziando le concorrenti Intel Pentium 4. Per queste ultime è da segnalare come i processori Prescott, a dispetto della cache L2 doppia, non riescano a superare gli equivalenti processori basati su Core Northwood: è questo un tipico ambito applicativo nel quale l'aumentato numero di stages ha un impatto negativo sulle prestazioni complessive.

Alla risoluzione di 1024x768 il benchmark Aquamark 3 fa segnare le prestazioni complessive più elevate con le cpu Intel Pentium 4, in particolare i modelli Extreme Edition. Il Core Prescott resta distanziato da quello Northwood a parità di frequenza di clock, penalizzato dalle pipeline con più stages.

Sostanziale allineamento con il gioco X2 The Threat: le differenze tra i processori sono presenti a entrambe le risoluzioni di test, con un progressivo allineamento alla risoluzione di 1600x1200.

Anche con il benchmark sintetico 3D Mark 2001SE si verifica una netta scalabilità delle prestazioni al variare del processore, sia alla risoluzione di 1024x768 che a quella massima di 1600x1200. La cpu Pentium 4 3,4 GHz Extreme Edition fa segnare i risultati più elevati, distanziando leggermente le cpu Athlon 64 FX51 e Athlon 64 3.400+. I processori basati su Core Prescott sono nel complesso leggermente distanziati rispetto a quelli basati su Core Nortwood.

Comanche 4 è, tra i giochi utilizzati nei test, quello maggiormente dipendente dalla pura potenza di calcolo del processore, anche alla risoluzione massima di 1600x1200. La cpu Pentium 4 3,4 GHz Extreme Edition fa segnare i risultati migliori del lotto, distanziando la cpu Athlon 64 3.400+. Interessante analizzare i risultati delle cpu basate su Core Prescott, che con Comanche 4 risultano sempre molto distanziate da quelle Northwood di pari frequenza di clock: quello di Comanche 4 è un tipico esempio di applicazione nella quale le pipeline con più stages generano un impatto negativo sulle prestazioni non compensato completamente dalla cache L2 raddoppiata, oltre che dalle restanti ottimizzazioni del Core Prescott.

A titolo di riferimento sono stati inseriti anche i risultati ottenuti con il benchmark Gunmetal: alle due risoluzioni di test i valori di frames sono limitati non dal processore utilizzato, ma dalla potenza di calcolo della scheda video utilizzata.

Quake 3 è un titolo presente sul mercato da moltissimo tempo, ma ciò nonostante ancora attuale: il suo engine grafico, opportunamente rivisto, viene infatti ancora utilizzato in parecchi titoli 3D. Le cpu Pentium 4 Extreme Edition si avantaggiano nettamente alla risoluzione di 1024x768 grazie alla cache L3 di 2 Mbytes integrata on Die, seguite dal processore AMD Athlon 64 3.400+. Le cpu Prescott risultano nettamente penalizzate rispetto a quelle Northwood di pari frequenza di clock, come si nota chiaramente dai risultati alla risoluzione di 1024x768.

Unreal Tournament 2003 è titolo nel quale le cpu Athlon 64 si avantaggiano su quelle Pentium 4; con la mappa Asbestos, in particolare, c'è una superiore scalabilità dei frames alla risoluzione di 1024x768, mentre a quella superiore i risultati ottenuti sono pressoché identici tra tutti i processori. Le cpu Prescott fanno segnare valori mediamente allineati a quelli delle corrispondenti cpu Northwood.

Viewperf 7.1 riproduce, con 6 viewsets differenti, i principali ambiti applicativi tipici dei software di grafica professionale in ambiente Open GL. Per questo motivo, mette particolarmente sotto stress il sottosistema video, il processore e la memoria di sistema. I processori Intel Pentium 4 fanno registrare prestazioni velocistiche leggermente superiori, in media, a quelle AMD Athlon 64, anche se il comportamento è variabile a seconda del viewset utilizzato.

Le cpu con Core Prescott, in particolare, distanziano in tutti i viewsets quelle Nortwood di pari frequenza di clock facendo segnare prestazioni estremamente interessanti in tutti i test.

All'interno del benchmark Sciencemark 2.0 sono presenti vari sottotest che sfruttano in modo particolare il processore, riproducendo lo scenario tipico delle applicazioni di calcolo scientifico. In questo genere di applicazioni le cpu AMD Athlon 64 riescono a far segnare, mediamente, le prestazioni più elevate. Con Sciencemark 2.0 le cpu Intel Pentium 4 non riescono a sfruttare al meglio i benefici della tecnologia Hyper-Threading, mentre le cpu Prescott vengono distanziate sempre dalle equivalenti versioni Northwood di pari frequenza di clock. In questo tipo di test le cpu Prescott non riescono a guadagnare margine di vantaggio con la cache L2 incrementata, risultando invece penalizzate dall'aumentato numero di stages della pipeline.

Super Pi è un tool molto diffuso tra gli overclockers, in quanto permette di mettere sotto stress processore e memoria di sistema, rivelandosi essere un ottimo strumento per misurare la stabilità operativa del proprio sistema. Di seguito una spiegazione su cosa sia il Pi e su cosa calcoli questo software:

L'elaborazione con Super PI dipende fortemente dalla frequenza di clock e dall'architettura del processore: ottimi risultati per le cpu AMD Athlon 64, anche se i processori Intel Pentium 4 Extreme Edition avvicinano parecchio il modello Athlon 64 FX51. Le cpu Pentium 4 con Core Prescott fanno segnare tempi di elaborazione inferiori rispetto agli equivalenti modelli Nortwood a parità di frequenza di clock, sfruttando al meglio la cache L2 raddoppiata.

Nell'elaborazione della WU di test (maggiori informazioni a questo indirizzo) con il client testuale di Seti@home, i processori Intel Pentium 4 sfruttano appieno i benefici della tecnologia Hyper-Threading, con la quale possono elaborare 2 WU in contemporanea; per questo motivo è stato riportato il tempo necessario ad eseguire due WU identiche.

Le cpu Prescott sfruttano appieno il quantitativo di cache L2 di 1 Mbyte rispetto ai 512 Kbytes delle cpu basate su Core Northwood, avvicinando gli eccellenti risultati delle cpi Pentium 4 Extreme Edition che sfruttano invece al meglio i 2 Mbytes di cache L3 integrati on Die. Le cpu AMD Athlon 64 fanno segnare buoni tempi di elaborazione in assoluto, ma comunque lontani da quelli dei processori Intel concorrenti. Da segnalare il divario dei processori Athlon 64 3.200+ e 3.000+, cpu che operano alla medesima frequenza di clock di 2 GHz ma che hanno cache L2 differenti (1 Mbyte contro 512 Kbytes): con Seti la cache raddoppiata permette di ottenere un netto boost prestazionale.

Il rendering con Lightwave è una delle tipiche applicazioni nelle quali le cpu Intel Pentium 4 riescono a sfruttare al meglio i vantaggi della tecnologia Hyper-Threading. Con entrambe le scene le cpu AMD Athlon 64 riescono comunque a far segnare valori interessanti, in particolare con quella Raytrace alla risoluzione di 640x480.

Fortemente penalizzate le cpu Pentium 4 basate su Core Prescott: i risultati sono sempre superiori rispetto a quelli delle cpu Pentium 4 Northwood di pari frequenza di clock. Anche con Lightwave la cache addizionale non bilancia le penalizzazioni della nuova architettura interna con gli stages aumentati.

Il rendering con il benchmark Cinema 4D evidenzia un andamento molto simile a quanto visto con Lightwave: le cpu Pentium 4 fanno segnare i migliori tempi complessivi, ma quelle con Core Prescott sono sempre distanziate dalle versioni Northwood di pari frequenza di clock.

Il rendering con 3Ds Max 5.1 è uno degli ambiti applicativi nei quali le cpu Pentium 4 possono mostrare le ottimizzazioni software per le istruzioni SSE2 nonché sfruttare appieno i benefici della tecnologia Hyper-Threading. Nel rendering di un singolo frame, eseguito con la scena Ape.max, le cpu Pentium 4 fanno segnare i tempi migliori, soprattutto quelle Extreme Edition che sfruttano la cache L3 integrata on Die.

I processori Prescott sono chiaramente distanziati da quelli Nortwood di pari frequenza di clock: il rendering con 3DsMAX 5.1 è uno di quegli ambiti applicativi nei quali gli stages addizionali del Core Prescott portano una penalizzazione complessiva dei tempi di rendering.

Con la scena anibal.max, renderizzata per i suoi 321 frames alla risoluzione di 640x480, le cpu AMD Athlon 64 ricuperano buona parte del divario accumulato nel test con rendering di un singolo frame. Anche in questo caso le cpu Prescott risultano penalizzate rispetto alle versioni Northwood di pari frequenza di clock.

I dati di rendering con Povray evidenziano risultati molto interessanti: le cpu Pentium 4 basate su Core Prescott vengono distanziate dai modelli Northwood di pari frequenza di clock, risultando penalizzate per via delle pipeline con più stage. Le cpu Athlon 64, invece, si posizionano all'ultimo posto dei test, distanziate anche dai modelli Athlon XP: questo risultato è legato all'utilizzo del codice SSE2 nel rendering, set di istruzioni che nell'implementazione delle cpu Athlon 64 non ha prestazioni elevate.

Il test di puro rendering integrato nel benchmark Cinebench 2003 mostra un netto margine di vantaggio per le cpu Pentium 4, che sfruttano al meglio la tecnologia Hyper-Threading. Come già segnalato nei precedenti test di rendering puro, il Core Prescott è più lento di quello Northwood.

Nei due restanti test del benchmark Cinebench 2003 vengono evidenziate le prestazioni del sistema con maggiore focus sulle performances video professionali. Sostanziale allineamento tra cpu Pentium 4 e Athlon 64; per le prime il Core Prescott fa segnare prestazioni migliori in alcune scene rispetto a quello Northwood, restando pressoché allineato in altre.

La conversione di files audio in formato MP3, con codec Lame 3.95, fa segnare un sostanziale allineamento tra processori Pentium 4 e Athlon 64. L'eccezione è rappresentata dalle due cpu Pentium 4 Extreme Edition, che riescono a sfruttare al meglio la cache L3 incrementale. Netto divario per le cpu Pentium 4 basate su Core Prescott, penalizzate dalle pipeline più lunghe rispetto a quelle delle cpu Northwood.

Il quadro non cambia significativamente passando al formato Windows Media Audio 8: le cpu Athlon 64 fanno segnare prestazioni allineate a quelle Pentium 4, mentre quelle Prescott restano anche in questo caso distanziate rispetto alle cpu con Core Northwood di pari frequenza di clock.

Chiaro margine di vantaggio per le cpu Pentium 4 nella conversione di un filmato DVD in Divx: il miglior risultato assoluto è però della cpu Pentium 4 3,4 GHz Extreme Edition, grazie in particolare alla cache L3 integrata on Die. Nei test è stata convertito il capitolo 6 del DVD "Il grande Lebowsky", omettendo la parte audio e utilizzando 2 pass con bit rate di 780 Kbps.

Passando al formato XviD il quadro non cambia: le cpu Pentium 4 continuano a mantenere un certo margine di vantaggio su quelle Athlon 64, con il Core Prescott leggermente in vantaggio rispetto a quello Northwood a parità di frequenza di clock.

La conversione di un filmato da formato DV a MPEG 2, fatta con il tool Mailconcept MPEG Encoder, mostra un chiaro vantaggio per le cpu Pentium 4 rispetto a quelle Athlon 64. Sostanziale allineamento dei processori Prescott rispetto a quelli Northwood.

Nella conversione da formato MPEG2 a quello MPEG1 il quadro migliora nettamente per il processore Athlon 64 FX51, che sfrutta al meglio il proprio controller memoria Dual Channel DDR400 rispetto a quello a singolo canale della cpu Athlon 64 3.400+. Le cpu Prescott, invece, distanziano nettamente i modelli Northwood in questo test, facendo segnare con la versione a 3,2 GHz il tempo più basso, inferiore anche a quello della cpu Pentium 4 3,4 GHz Extreme Edition.

Nella conversione di un video MPEG2 in formato Windows Media Video, utilizzando la versione 9 di Windows Media Encoder, le cpu Pentium 4 fanno segnare le migliori prestazioni complessive, distanziando nettamente le cpu AMD Athlon 64. Con questo test i processori Prescott riescono a sfruttare le particolarità della propria architettura, distanziando con la cpu a 3,2 GHz anche il processore Pentium 4 3,4 GHz Extreme Edition.

Il grafico soprastante riporta i prezzi, al 2 Febbraio, praticati mediamente in Italia dai principali rivenditori on line; i prezzi sono espressi in Euro e comprendono l'IVA. I grafici seguenti, invece, riportano il rapporto prezzo prestazioni calcolato alla luce dei risultati ottenuti nei test, ponderati rispetto al valore più basso di ciascun test e bilanciati con il costo d'acquisto.

Tutti i risultati prestazionali ottenuti nei singoli benchmark sono stati relativizzati in funzione del valore più basso ottenuto nel singolo test. Ad esempio, è stato selezionato il frame rate più basso ottenuto con il gioco Quake 3 Arena alla risoluzione di 1024x768 e i singoli valori ottenuti dalle cpu in prova relativizzate in funzione di quel risultato. Il processore più lento ha quindi ottenuto un valore pari a 1 al termine di questo calcolo in ciascun test, mentre per le altre cpu il valore ottenuto è stato superiore a 1 tanto quanto il risultato prestazionale è stato migliore.

I valori ottenuti sono stati raggruppati per tipologia di applicazione e sommati tra di loro, ottenendo un indicatore delle prestazioni velocistiche ponderate per ciascun processore in prova. Questo risultato è stato poi parametrato con il costo d'acquisto riportato nel grafico dei prezzi soprastante, così da ottenere un'indicazione media del rapporto prezzo prestazioni alla luce dei prezzi di oggi, Lunedì 2 Febbraio 2004, e delle prestazioni velocistiche ottenute nei nostri test.

A valori più elevati corrisponde un money bench, rapporto prezzo prestazioni, più elevato. Questo tipo di grafico, è bene ricordarlo, indica quale sia il processore con il miglior rapporto prezzo-prestazioni, non la cpu in assoluto più veloce.

Il quadro complessivo che emerge al termine dei test è molto chiaro: la cpu Prescott ha prestazioni che non sono, a parità di frequenza di clock, superiori a quelle dei processori Pentium 4 Northwood di pari frequenza di clock. Nella maggior parte degli ambiti applicativi, anzi, il Core Prescott è risultato essere distanziato, in modo particolare nel puro rendering 3D.

Perché questo genere di risultato? La pipeline con più stages ha un'influenza molto elevata sulle prestazioni velocistiche, spesso non compensata dalla cache L2 raddoppiata. Analizzando in dettaglio i risultati ottenuti con le varie versioni di processore Prescott, tuttavia, emerge un elemento molto interessante: le performances, al crescere della frequenza di clock delle cpu Prescott, scalano meglio rispetto a quanto registrato con le cpu Pentium 4 basate su Core Northwood. Quetso risultato lascia prevedere che le future versioni di processore Pentium 4 Prescott avranno performances complessivamente più elevate, a parità di frequenza di clock, rispetto a quelle Northwood.

Un trend molto simile si verifica anche per le cpu AMD Athlon 64: in questo caso è il memory controller integrato nel Core a beneficiare dell'aumento di frequenza di clock, facendo ottenere una scalabilità delle prestazioni complessivamente più elevata sia rispetto alle cpu Athlon XP, che al concorrente Intel Pentium 4.

Un potenziale acquirente di sistemi Pentium 4 cosa deve acquistare ora come ora? Alla luce dei risultati ottenuti diventa sinceramente difficile consigliare l'acquisto di processori Prescott: le prestazioni velocistiche sono, nel complesso, leggermente inferiori a quelle dei processori Pentium 4 Northwood a parità di frequenza di clcok, mentre la disponibilità iniziale è estremamente ridotta. Della versione a 3,4 GHz, addirittura, non vi è traccia ed è presumibile che pochissimi sample di processore siano stati distribuiti agli OEM. Prescott diventerà sicuramente molto più interessante non appena le versioni a clock più elevato, da 3,6 GHz in poi, saranno rese disponibili in commercio: ma in quel momento Intel avrà già presentato le piattaforme Socket 775LGA e sarà verso queste che dovrà andare l'attenzione degli appassionati.

Per i prossimi 2 mesi, quindi, resta valido il consiglio di acquistare soluzioni Pentium 4 basate su Core Northwood, in attesa sia del nuovo Socket per processori Pentium 4, sia di disponibilità in volumi più consistenti per le cpu Prescott.

La cpu Intel Pentium 4 Extreme Edition 3,4 GHz fa segnare, in quasi tutti gli ambiti applicativi, nuovi livelli prestazionali di riferimento; il costo di questo processore è però talmente elevato da non renderla una soluzione accessibile alla stragrande maggioranza dei potenziali acquirenti. Analisi molto simile può essere fatta per le cpu AMD Athlon FX51, anche se queste vengono vendute ad un prezzo in assoluto molto elevato ma ben inferiore a quello delle concorrenti Pentium 4 Extreme Edition.

La cpu AMD Athlon 64 3.000+, per la prima volta recensita in queste pagine, ha mostrato un comportamento ottimo: in quasi tutti gli ambiti applicativi ha fatto segnare prestazioni velocistiche pressoché identiche a quelle del modello Athlon 64 3.200+, restando distanziata solo con quelle applicazioni che si avantaggiano fortemente della presenza di una cache L2 di 1 Mbyte integrata nella cpu 3.200+. Nella fascia media di mercato questo processore, per chi cerca una soluzione basata su cpu AMD, è la scelta in assoluto preferibile.