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Review: AMD Athlon 64 3200+, MSI K8T Neo, VIA K8T800 - 4/15
28.09.2003 by doelf und holger

Warum 64 Bit?
AMDs Athon 64 ist keinesfalls die ersten 64 Bit-CPU, im Serverbereich gibt es bereits seit langer Zeit 64 Bit-Prozessoren und die entsprechenden Betriebssysteme. Auch im Consumer-Segment ist AMDs Neuling nur die Nummer zwei, denn zuvor hatte Apple bereits den G5 vorgestellt, dert ebenfalls auf eine 64 Bit-Architektur setzt. Was bleibt, ist der erste 64 Bit-Prozessor für den x86-Consumer-Markt; ein Markt, der bisher auf die passenden Betriebssysteme wartet.


AMD 64-Bit-Protierung bereits abgeschlossen: NetBSD!

Während man bei Linux schon recht weit fortgeschritten ist - siehe Mandrake Linux 9.2 Beta für AMD 64 - und NetBSD die Potierung bereits abgeschlossen hat, läßt eine 64 Bit-Version von Windows noch bis Anfang 2004 auf sich warten. Ein weiteres Problem düften die passenden Treiber werden, denn jeder 32 Bit-Treiber muß zunächst auf 64 Bit portiert und neu kompiliert werden, bevor er unter einem 64 Bit-Windows eingesetzt werden kann. Das hört sich recht einfach an, ist es aber nicht, zumal die entsprechende Entwicklungsumgebung noch alles andere als ausgereift ist, und nicht mal den Beta-Status erreicht hat! Verständlich, daß viele Hersteller erst einmal abwarten und die Entwicklung beobachten. Gerüchten zu Folge will auch Intel die Prescott CPUs auf 64-Bit trimmen und dabei kompatibel zum Befehlssatz des Athlon 64 bleiben. Falls dies zutrifft, würde es die Akzeptanz der 64-Bit Plattform deutlich erhöhen und für eine breitere Unterstützung sorgen.


Das kommende Mandrake Linux 9.2 für AMD64 ist als Beta 1 bereits erhältlich!

Aber warum braucht man eigentlich eine 64 Bit-Plattform? Eine 64-Bit Architektur kommt schlicht und einfach besser mit größeren Zahlen zurecht, nämlich mit Operanden mit einer maximalen Länge von 64-Bit. 32-Bit Prozessoren müssen größere Operanden vor der Berechnung zerlegen und brauchen somit deutlich mehr Rechenschritte bei solch komplexen Aufgaben als 64-Bit CPUs.

Beispiel: Folgende ganzzahligen Werte können von den jeweiligen Prozessor-Architekturen in einem Durchgang bearbeitet werden:

  • 8-Bit CPU: 255
  • 16-Bit CPU: 65535
  • 32 Bit CPU: 4.294.967.295
  • 64 Bit CPU: 18.446.744.073.709.551.615
Während der maximale Speicherausbau eines 32 Bit Systems bei 4 GB liegt, kann eine 64 Bit CPU somit bis zu 16 Terabyte Arbeitsspeicher adressieren!
Hinsichtlich der Fliesskommaberechnungen, sind 32, 64 sowie 80 Bit Werte üblich. Eine 64 Bit CPU kann 32 sowie 64 Bit Werte in einem Zyklus bearbeiten, nur für 80 Bit Genauigkeit braucht auch ein 64 Bit Prozessor zwei Zyklen. Eine 32 Bit CPU braucht bei 64 Bit Werten zwei, bei 80 Bit Werten sogar 3 Zyklen. Gerade im Multimediabereich sind extrem große Zahlen keine Seltenheit, weshalb bereits zu Pentium 1-Zeiten die MMX-Erweiterung eingeführt wurde. Hierbei handelt es sich um acht 64 Bit-Register. Mit SSE und SSE2 bieten Intel CPUs seit einiger Zeit gar acht 128 Bit-Register an und können somit bei bestimmten Applikationen große Zuwächse erzielen. Auch der Athlon XP unterstütze bereits SSE, doch viele Programme und Benchmarks aktivierten den SSE-optimierten Code nicht für AMD CPUs. Der Athlon 64 bietet nun SSE und SSE2 und wir hoffen, daß zukünftige Benchmarks und Programme dies auch berücksicktigen.

Als ein weiteres Beispiel für das Adressraum-Problem sei die "Festplattengröße" erwähnt: Beim 28 Bit-Adressraum von Festplatten stoßen wir heute bereits auf eine Grenze, die selbst Windows XP zu schaffen macht. Mit 28 Bit läßt sich maximal die Zahl 268435455 darstellen:
268435455 = 256x1 Sektoren * 16 Köpfe * 65.536x2 Zylinder
x1 LBA-Modus, Sektoren 0-255
x2 16 Bit
Gehen wir von einer Sektorengröße von 512 Byte aus, so liegt die Grenze bei:
268435455 * 512 Byte = 137438952960 Byte
Da die Festplattenhersteller nicht mit 1024 Byte pro Kilobyte, sondern mit 1000 rechnen, kommen wir somit auf eine maximale Größe von 137 GB. In Form von Maxtors BigDrive-Technologie hielt nun die 48-Bit Adressierung im Festplattensektor Einzug und gibt wieder reichlich Luft nach oben - nämlich 131.072 TerraByte bzw. 128 PetaByte.

TIPP: Wer eine Festplatte mit mehr als 137 GigaByte unter Windows XP oder Windows 2000 als Systemplatte installieren möchte, hat im Gegensatz zu aktuellen Linux-Versionen (z.B. Mandrake 9.1) ein echtes Problem, denn das Betriebssystem erkennt maximal 8 oder 131 GB. Um das Betriebssystem installieren zu können, muß man eine Partition mit weniger als 8 GB (= 8192 MB) anlegen und auf dieser das Betriebssystem installieren. Zuvor sollte man eine aktuelle BIOS-Version aufspielen, welche die 48 Bit-Adressierung von Festplatten unterstützt.

Wo also viel Arbeitsspeicher zum Einsatz kommt und große Datenmengen zu bewältigen sind, hat eine 64 Bit-Architektur klare Vorteile. Dies gilt auch für Encoding-Applikationen (Video) oder Multimedia- und 3D-Anwendungen, die entweder große Zahlen oder viele Nachkommastellen (Genauigkeit) verlangen. Noch einmal zur Klarstellung: Auch 32 Bit-Prozessoren und Architekturen kommen mit größeren Zahlen zurecht, sie benötigen jedoch mehr Rechenschritte und damit mehr Zeit als ihre 64 Bit-Mitbewerber. Was die Verwendung vorhandener Applikationen betrifft, so kann 32 Bit-Software auf 64 Bit-Betriebssystemen genutzt werden, 64 Bit-Programme jedoch nicht auf 32 Bit-Betriebssystemen!

Die Vorteile der 64 Bit-Architektur werden sich aber erst in den nächsten Jahren erschließen, ein schneller Umstieg macht derzeit also keinen Sinn. Zunächst muß die Architektur im Zusammenspiel mit den 64 Bit-Betriebssystemen beweisen, wo und ob sie überhaupt Vorteile erzielen kann. Da der Athlon 64 aber auch 32 Bit-Code nativ ausführen kann, ohne auf einen langsamen Emulations-Modus - wie etwa Intels Itanium - zurückgreifen zu müssen , ist er auch für Windows 2000 und XP bestens geeignet. In diesem Test werden wir auf diese 32 Bit-Betriebssysteme zurückgreifen und die 64 Bit-Performance beiseite lassen.

Weiter: 5. Kühlung und Overclocking

1. AMD Athlon 64, Athlon 64 FX und Opteron #1
2. AMD Athlon 64, Athlon 64 FX und Opteron #2
3. AMD Athlon 64, Athlon 64 FX und Opteron #3
4. Warum 64 Bit?
5. Kühlung und Stromhunger
6. Overclocking und HyperTransport
7. Chipsätze: Northbridge in der CPU
8. Chipsätze: ALi, AMD und ATi
9. Chipsätze: NVIDIA, SIS und VIA
10. Testsystem: MSI K8T Neo mit VIA K8T800
11. Benchmarks: BAPCO SYSmark2002 und MAGIX mp3 maker platinum
12. Benchmarks: Sandra Max3 und FutureMark
13. Benchmarks: Codecreatures, Cinebench, VulpineGL, Quake III und UT 2003
14. Benchmarks: TMPEG und Mainconcept
15. Fazit

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