Computer Processor Performance

Prozessorhersteller tun nichts, um langjährige Mythen über Prozessorleistung zu zerstreuen. Es stimmt, dass in der Anfangszeit der Mikrochips ein neues Modell oft zwei- oder sogar dreimal schneller war als sein Vorgänger und kaum mehr kostete. In diesen glorreichen Zeiten waren die schnellsten verfügbaren Prozessoren manchmal zehnmal schneller als günstigere Modelle, die weiterhin verkauft wurden.

Es gab auch ein vorteilhaftes Preis-Leistungs-Verhältnis. Wenn du doppelt so viel für einen Prozessor bezahlt hast, war dieser wahrscheinlich deutlich mehr als doppelt so schnell. Wir erinnern uns daran, wie wir unseren 4,77 MHz IBM PC/XT gegen einen 16 MHz 286 PC/AT testeten, als beide noch verkauft wurden. Das letztere System kostete zwei- bis dreimal so viel, war aber etwa zehnmal schneller.

Diese Zeiten sind längst vorbei. Heutzutage steigt die Prozessorleistung nur noch schrittweise an, die damit verbundenen Preisunterschiede sind groß, die Leistungslücke zwischen den langsamsten und schnellsten aktuellen Modellen hat sich erheblich verringert, es gibt viele, viele weitere Zwischenmodelle mit geringfügigen Leistungsunterschieden, und das Preis-Leistungs-Verhältnis für die schnellsten Prozessoren ist weit unter 1:1 gefallen. Sowohl AMD als auch Intel haben gelernt, „den Markt zu bearbeiten“ und ihren Umsatz in einem sehr wettbewerbsintensiven Umfeld zu maximieren.

Hier ist ein schmutziges kleines Geheimnis, von dem AMD und Intel lieber nicht möchten, dass du es erfährst. Zu jedem Zeitpunkt sind die tatsächlichen Leistungsunterschiede zwischen ihren langsamsten und günstigsten „Economy“-Prozessoren und ihren schnellsten und teuersten „Performance“-Prozessoren relativ gering. Ein 750-$-Prozessor, den du heute kaufen kannst, ist wahrscheinlich höchstens 2,5- bis 3-mal schneller als der 50-$-Prozessor, der im Ladenregal daneben liegt.

Eine Verdopplung oder Verdreifachung der Leistung mag nach einer riesigen Verbesserung klingen, aber die menschliche Wahrnehmung ist nicht linear. Ein Prozessor muss 30 % bis 50 % schneller als ein anderer Prozessor sein, damit die meisten Menschen im Routinebetrieb einen wahrnehmbaren Unterschied bemerken. Eine Verdopplung der Prozessorgeschwindigkeit führt zu einem offensichtlichen Leistungsunterschied, aber nicht zu einer bahnbrechenden Veränderung. Eine Verdreifachung der Geschwindigkeit sorgt für einen sehr deutlichen Leistungsschub, jedoch zu einem sehr hohen Preis.

Und der Großteil dieses Leistungszuwachses findet am unteren Ende des Preisspektrums statt. Mehr für einen Prozessor zu bezahlen, führt zu schnell abnehmenden Erträgen. Zum Beispiel kann ein 175-$-Prozessor doppelt so schnell sein wie ein 50-$-Modell, oder fast so schnell. Eine Verdopplung des Preises auf 350 $ bringt dir vielleicht nur einen 25 % schnelleren Prozessor, und eine weitere Verdopplung des Preises auf 700 $ nur einen Geschwindigkeitszuwachs von weniger als 10 %.

RAT VON RON MORSE

Denk daran, die Prozessorgeschwindigkeit ist nur einer der Faktoren, die die wahrgenommene Systemleistung bestimmen. Speichergeschwindigkeit, Busgeschwindigkeit, Festplattenleistung und Grafikleistung spielen alle eine Rolle, wenn auch in geringerem Maße. Dennoch wird der schnellste Prozessor einem System, das I/O-gebunden ist oder über eine langsame Grafikkarte verfügt, nicht viel helfen.

Aber all das gilt nur für einen bestimmten Zeitpunkt. Da AMD und Intel ältere Prozessormodelle auslaufen lassen und neue einführen, verschiebt sich das gesamte Kontinuum der Prozessorleistung im Gleichschritt nach oben. Ein Mittelklasse-Prozessor ist heute schneller als der schnellste Performance-Prozessor von vor einem Jahr oder 18 Monaten, und selbst der heutige günstige „Economy“-Prozessor ist schneller als der schnellste Prozessor von vor 2 bis 3 Jahren. Das ist eine gute Nachricht, denn das bedeutet, dass es oft möglich ist, ein älteres System für relativ wenig Geld auf das heutige Leistungsniveau aufzurüsten.

MANCHMAL IST TEUER GÜNSTIGER

Das alles soll nicht heißen, dass sehr teure Prozessoren keine Daseinsberechtigung haben. Für Programmierer, die ihre Tage mit iterativen Kompilierungen und Verknüpfungen verbringen, kann es durchaus lohnenswert sein, für einen Premium-Prozessor mehr zu bezahlen, wenn sie bei jeder Iteration nur ein paar Sekunden sparen. Dasselbe gilt für hochbezahlte Führungskräfte, für die verlorene Sekunden verlorene Dollar bedeuten; für Rohstoffhändler, für die Sekunden den Unterschied zwischen einem riesigen Gewinn und einem ebenso riesigen Verlust bedeuten können; und für ernsthafte Gamer, die jeden Vorteil brauchen, den sie bekommen können (ganz zu schweigen von den Vorzeigemöglichkeiten).

Fanboys und Markenzeloten streiten darüber, ob AMD schneller als Intel ist oder ob Intel schneller als AMD ist. Sie liegen beide falsch und beide richtig. Die Wahrheit ist, dass Intel- und AMD-Prozessoren bei jedem gegebenen Preispunkt in der Gesamtleistung bemerkenswert eng beieinander liegen. Das bedeutet nicht, dass ihre Leistung für jede Anwendung identisch ist. AMD-Prozessoren haben beispielsweise typischerweise eine bessere Gaming-Leistung als ähnlich teure Intel-Modelle, und Intel-Prozessoren haben typischerweise eine bessere Multimedia-Leistung als ähnlich teure AMD-Modelle.

DAS PROZESSOR-TAUZIEHEN

Eine Zeit lang haben Intel-Prozessoren AMD-Prozessoren nach den meisten Leistungskriterien weit übertroffen. AMD konterte diese Tatsache, indem sie ihr eigenes Preis-Leistungs-Verhältnis verbesserten, die Geschwindigkeit und Cache-Größe ihrer Prozessoren erhöhten und ihre Preise senkten, bis sie wieder mit Intel-Prozessoren konkurrenzfähig waren, die zu ähnlichen Preisen verkauft wurden. Dann, für eine gewisse Zeit, übertrafen AMD-Prozessoren Intel-Prozessoren nach den meisten Leistungskriterien weit. Intel konterte dies, indem sie ihr eigenes Preis-Leistungs-Verhältnis verbesserten, die Geschwindigkeit und Cache-Größe ihrer Prozessoren erhöhten und ihre Preise senkten, bis sie wieder mit AMD-Prozessoren konkurrenzfähig waren, die zu ähnlichen Preisen verkauft wurden. Jedes Mal, wenn eine Lücke im Preis-Leistungs-Verhältnis auftritt, passt Intel oder AMD die Prozessorpreise und/oder Leistungsniveaus an, um diese Lücke zu schließen. Beide Unternehmen sind schlau genug, um das Spielfeld ausgeglichen zu halten, ohne Geld auf dem Tisch liegen zu lassen.

Benchmarks sollen neutrale Messgrößen für die Leistung von Prozessoren liefern, sowohl insgesamt als auch im Hinblick auf bestimmte Arten von Aufgaben. Aber moderne Prozessoren sind sehr komplexe Geräte mit zahlreichen Stärken und Schwächen im Vergleich zu konkurrierenden Prozessormodellen. Ein Benchmark-Test, der zufällig die Stärken eines bestimmten Prozessors ausspielt, lässt diesen Prozessor (ungerechtfertigt) sehr, sehr gut aussehen. Umgekehrt lässt ein Benchmark, der eine Funktion stark gewichtet, die zufällig eine Schwachstelle eines bestimmten Prozessors ist, diesen Prozessor wieder (ungerechtfertigt) sehr, sehr schlecht aussehen.

Wenn du uns beispielsweise die Benchmark-Tests wählen lässt, können wir „beweisen“, dass ein 150-$-AMD-Prozessor schneller ist als ein 1.000-$-Intel-Prozessor. Aber durch die Wahl anderer Benchmark-Tests können wir genauso leicht „beweisen“, dass ein 150-$-Intel-Prozessor schneller ist als ein 1.000-$-AMD-Prozessor.

Im Großen und Ganzen gibt es zwei Arten von Benchmarks. „Synthetische Benchmarks“ sind darauf ausgelegt, einzelne Aspekte der Prozessorleistung zu testen, wie Cache-Effizienz, Speicherdurchsatz oder Fließkomma-Leistung. „Anwendungs-Benchmarks“, auch „natürliche Benchmarks“ genannt, beziehen mehrere gängige Anwendungen wie MS Word, Adobe Photoshop, LightWave usw. mit vordefinierten Aufgabenpaketen ein, die ausgeführt werden müssen.

Der Kritikpunkt an synthetischen Benchmarks war schon immer, dass sie „bedeutungslos“ sind, weil sie keine reale Aufgabenleistung messen. Wir halten das für falsch. Wenn wir beispielsweise entscheiden wollen, welcher Prozessor wahrscheinlich für Anwendungen am schnellsten ist, die durch Speicherleistung gebunden sind, können wir synthetische Benchmarks verwenden, um den Speicherdurchsatz verschiedener Prozessoren zu testen. Die Ergebnisse dieser synthetischen Benchmarks werden uns tatsächlich eine sehr gute Vorstellung von den wahrscheinlichen relativen Leistungsmerkmalen verschiedener Prozessoren geben.

Umgekehrt liefern Anwendungs-Benchmarks nur dann nützliche Informationen, wenn wir zufällig dieselben Anwendungen ausführen, die in der Benchmark-Suite verwendet werden, auf dieselbe Weise und mit derselben relativen Gewichtung. Zwei Prozessoren könnten in einem Anwendungs-Benchmark sehr ähnliche Gesamtergebnisse erzielen, und dennoch könnte ein Prozessor eine bessere Wahl für die Ausführung einer der Suite-Anwendungen sein, während der andere Prozessor bei der Ausführung einer anderen die Nase vorn haben könnte.

Dollar für Dollar haben AMD- und Intel-Prozessoren typischerweise eine sehr ähnliche Gesamtleistung. Wir befolgen ein paar einfache Regeln, wenn wir einen Prozessor auswählen, und schlagen vor, dass du dasselbe tust:

• Am unteren Ende, 50 bis 125 $, bieten AMD-Prozessoren Dollar für Dollar durchweg spürbar bessere Leistung als Intel-Prozessoren. Intel hat sich immer nur oberflächlich zum Low-End-Markt bekannt, aber hat eigentlich kein Interesse daran, hier zu konkurrieren. Es kostet Intel etwa 40 $, einen Prozessor herzustellen – irgendeinen Prozessor –, daher ziehen sie es vor, ihre Bemühungen auf Marktsegmente mit höheren Gewinnspannen zu konzentrieren. Andererseits war der Low-End-Markt bis vor kurzem AMDs Haupteinnahmequelle, daher widmen sie diesem Segment viel Aufmerksamkeit.
• Wähle einen Low-End-Prozessor, es sei denn, du hast einen guten Grund, mehr auszugeben. Für die meisten älteren Systeme ist das kostengünstigste Upgrade ein Prozessor, der zwischen 50 und 75 $ kostet, egal ob dein Motherboard AMD- oder Intel-kompatibel ist. Low-End-Prozessoren eignen sich perfekt für die meisten Computeraufgaben, einschließlich Produktivitätsanwendungen, Web-Browsing, E-Mail, Videos schauen usw.
• Im Mainstream-Bereich, 125 bis 250 $, sind Intel- und AMD-Prozessoren Dollar für Dollar insgesamt ziemlich gleichwertig. Die Gewinnspannen sind hier viel höher als im Low-End-Segment und das Volumen ist riesig, daher ist der Wettbewerb zwischen AMD und Intel hier heftig.
• Wenn du höhere Anforderungen an einen Prozessor stellst, wie z. B. einfache Videobearbeitung oder 3D-Gaming, kann die Investition von zusätzlichen 75 bis 125 $ in dein Prozessor-Upgrade große Vorteile bringen. Prozessoren in diesem Preisbereich sind typischerweise spürbar schneller als Low-End-Modelle, und für einige Anwendungen ist diese zusätzliche Leistung von Bedeutung.
• Am oberen Ende, 250 bis 1.000 $, sind Intel-Prozessoren insgesamt Dollar für Dollar im Allgemeinen etwas schneller als AMD-Prozessoren, insbesondere Dual-Core Prozessoren. Obwohl AMD die schnellsten Prozessoren in diesem Segment herstellt, setzen sie sehr hohe Preise für diese Prozessoren fest im Vergleich zu Intel-Modellen, die nur geringfügig langsamer sind, daher gewinnt Intel den Preis-Leistungs-Wettbewerb. Die Gewinnspannen sind hier sehr hoch, aber das Volumen ist sehr gering, daher sind die tatsächlichen Dollar, um die es geht, viel weniger wichtig als die im Mainstream-Segment. AMD und Intel konkurrieren hier hauptsächlich um Prestige und Vorzeigemöglichkeiten.
• Es ergibt fast nie Sinn, auf einen High-End-Prozessor aufzurüsten, es sei denn, das aktuelle System ist sehr neu – ein Jahr oder weniger. Die potenziellen inkrementellen Leistungsvorteile eines High-End-Prozessors, die unter optimalen Bedingungen ohnehin begrenzt sind, werden durch die geringe Leistung anderer Komponenten in einem älteren System noch weiter eingeschränkt. Darüber hinaus ist es wahrscheinlich, dass der Einbau eines High-End-Prozessors auch den Austausch des Motherboards, des Netzteils und möglicherweise des Speichers erfordern würde, was dem Bau eines komplett neuen Systems gleichkommt. Die einzige Ausnahme hier sind engagierte Gamer, von denen manche nichts dabei finden, alle sechs Monate einen neuen 1.000-$-Prozessor einzubauen (ganz zu schweigen von einer neuen 700-$-Grafikkarte, oder zwei).

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